BR122012016734B1 - Plant control system - Google Patents

Abstract

sistema de controle para planta. um sistema de controle para uma planta é provido. este sistema de controle pode controlar a planta de forma mais estável, quando os parâmetros de modelo do modelo de objeto controlado, os quais são obtidos pela modelagem da planta, a qual é um objeto controlado,são identificados, e o controle de modo deslizante é executado usando-se os parâmetros de modelo identificados. o identificador de parâmetro de modelo (22) calcula um vetor de parâmetro de modelo (<sym>) pela adição de um vetor de atualização (d<sym>) para um vetor de referência (<sym> base) do parêmetro de modelo. o vetor de atualização (d<sym>) é corrigido pela multiplicação de um valor passado de pelo menos um elemento do vetor de atualização por um valor predeterminado, o qual é maior do que "0" e menor do que "1". o vetor de parâmetro de modelo (<sym>) é calculado pela adição do vetor de atualização corrigido (d<sym>)ao vetor de referência (<sym> base).

Description

(54) Título: SISTEMA DE CONTROLE PARA PLANTA (51) lnt.CI.: G05B 13/00 (30) Prioridade Unionista: 09/11/2001 JP 2001-343998,14/06/2001 JP 2001-179926,16/05/2001 JP 2001-146144, 19/06/2001 JP 2001-184540, 20/04/2001 JP 2001-123344, 24/04/2001 JP 2001-125648 (73) Titular(es): HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): YUJI YASUI; YOSHIHISA IWAKI; JUN TAKAHASHI

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE CONTROLE PARA PLANTA.

Dividido do PI0205088-9, depositado em 19.04.2002.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um sistema de controle para uma planta e, mais particularmente, a um sistema de controle para controlar uma planta com um controlador de modo deslizante, com base em uma teoria de controle de modo deslizante, a qual é uma das teorias de controle robustas.

Técnica Anterior

Um sistema de controle conhecido, baseado em uma teoria de controle de modo deslizante, é mostrado na Patente Japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 9-274504, por exemplo. A publicação propõe um método de ajuste de um hiperplano na teoria de controle de modo deslizante, de acordo com o estado de convergência de uma quantidade de estado controlado. De acordo com o método proposto, a resposta de convergência e a estabilidade de convergência do controle de modo deslizante são melhoradas.

Para o controle de uma planta, a qual é um objeto controlado com o controlador de modo deslizante, é necessário produzir um modelo da planta e determinar os parâmetros de modelo representando as características do modelo da planta (isto é, o objeto controlado). Os parâmetros de modelo podem ser regulados para valores constantes predeterminados. Entretanto, os valores dos parâmetros de modelo, usualmente, mudam, devido a envelhecimento e a perturbação. Portanto, é desejável usar um identificador de parâmetro de modelo para a identificação dos parâmetros de modelo em uma base em tempo real e para a realização do controle de modo deslizante usando-se parâmetros de modelo que são identificados pelo identificador de parâmetro de modelo.

O identificador de parâmetro de modelo detecta um erro de identificação, o qual é uma diferença entre a saída da planta a qual é calculada usando-se os parâmetros de modelo identificados e a saída real da planta, e

2/87 corrige os parâmetros de modelo de modo a eliminar o erro de identificação. Portanto, com referência ao identificador de parâmetro de modelo, os problemas a seguir podem ocorrer.

Devido a características e perturbações não lineares cujo valor 5 médio não é 0, o erro de identificação não se torna 0, apesar de parâmetros de modelo substancialmente ótimos terem sido realmente obtidos. Portanto, os parâmetros de modelo os quais não precisam ser corrigidos são ocasionalmente corrigidos. Como resultado, ocorre um desvio no qual os valores dos parâmetros de modelo gradualmente se desviam de seus valo10 res ótimos para alguns outros valores, para tornar o controle executado pelo controlador de modo deslizante instável.

É convencionalmente conhecido um sistema de controle da relação ar - combustível, no qual um modelo de objeto controlado é definido pela modelagem de uma planta, isto é, um objeto controlado, e parâmetros de modelo do modelo de objeto controlado são identificados por um dispositivo de ajuste de parâmetro (por exemplo, a Patente japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 11-73206). De acordo com este sistema, a relação ar - combustível de uma mistura de ar - combustível a ser suprida para o motor de combustão interna é controlada por retroalimentação para uma relação ar 20 combustível alvo, por um regulador de auto-sintonia, usando-se os parâmetros de modelo identificados.

No sistema de controle acima, cada parâmetro de modelo é calculado pela adição de um valor inicial do parâmetro de modelo e um componente de atualização, o qual é calculado de acordo com o erro de identifica25 ção dos parâmetros de modelo.

No sistema de controle acima, os valores iniciais do parâmetro de modelo são determinados independentemente da quantidade de estado da planta, no momento do cálculo de uma entrada de controle para a planta. Portanto, o período de tempo, o qual é necessário para que os parâmetros de modelo convirjam para seus valores ótimos, se torna mais longo, quando as características da planta mudam em um período de tempo relativamente curto, o que resulta em uma performance de controle insuficiente.

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Um sistema de controle conhecido, baseado na teoria de controle de modo deslizante, é mostrado na Patente japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 9-274504, por exemplo. A publicação mostra que a estabilidade do controle de modo deslizante é determinada, e quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, o valor calculado antes do controle de modo deslizante é determinado como sendo instável é usado para uma entrada de controle para o objeto controlado.

Um outro sistema de controle é conhecido a partir da Patente japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 11-93741. Neste sistema de con10 trole, a estabilidade do controle de modo deslizante é determinada, e quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, a entrada de controle para o objeto controlado é regulada para um valor predeterminado.

Entretanto, de acordo com os sistemas de controle convencio15 nais descritos acima, quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, a entrada de controle para a planta é fixa, o que torna impossível convergir uma saída da planta para o valor alvo de controle.

No sistema de controle mostrado na Patente japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 11-73206, descrito acima os parâmetros do modelo são calculados ao adicionar-se componente de atualização, os quais são calculados de acordo com o erro de identificação dos parâmetros de modelo, aos valores iniciais dos parâmetros de modelo. De acordo com este sistema de controle mostrado na Patente japonesa N° Hei 11-73206, uma tendência dos parâmetros de modelo, devido a perturbações, é impedida. Entretanto, uma vez que os parâmetros de modelo calculados pelo dispositivo de ajuste de parâmetro são usados por si no regulador de auto-sintonia, permanece espaço para melhoramento na manutenção da estabilidade do regulador de auto-sintonia.

Um sistema de controle, no qual os parâmetros de modelo de um modelo de objeto controlado são obtidos pela modelagem de uma planta, é identificado em uma base em tempo real, e a planta é controlada usandose os parâmetros de modelo identificados, é mostrado na Patente japonesa

4/87 aberta à inspeção pública N° 2000-179384.

O sistema de controle mostrado nesta publicação inclui um identificador para a identificação dos parâmetros de modelo, um estimador, para a estimativa de uma saída da planta, e um controlador de modo deslizante, o qual calcula uma entrada de controle para a planta com o controle de modo deslizante, usando os parâmetros de modelo identificados pelo identificador e a saída da planta estimada pelo estimador. Uma diferença entre uma saída da planta e um valor alvo da saída da planta, e uma diferença entre uma entrada da planta e um valor de referência, são introduzidas no identificador e no estimador. O valor de referência é regulado de forma variável, de acordo com uma quantidade de manipulação, para a manipulação da entrada da planta. Pela regulagem do valor de referência de forma arbitrária, de acordo com a quantidade de manipulação, um efeito de elevação de uma velocidade de convergência do controle, para a convergência da saída da planta para o valor alvo é obtido.

De acordo com o sistema de controle mostrado na Patente japonesa aberta à inspeção pública N° 2000-179384, um método para a regulagem de um valor de referência, de acordo com uma entrada de controle adaptativo, a qual é calculada pelo controlador de modo deslizante, é adotado. Assim sendo, este método para a regulagem do valor de referência é aplicável apenas a um sistema de controle que usa um controle de modo deslizante adaptativo. Portanto, um método de regulagem de valor de referência, o qual seja amplamente aplicável, é desejado.

Um sistema de controle de abertura de válvula do acelerador para um veículo é mostrado na Patente japonesa aberta à inspeção pública N° Hei 8-261050. Neste sistema de controle, uma abertura de uma válvula do acelerador, a qual é atuada por um motor, é controlada com um controle PID (Proporcional, Integral e Diferencial), e as constantes de controle do controle PID são reguladas de acordo com uma condição de operação do veículo.

Uma vez que o dispositivo de atuação de válvula do acelerador, o qual é um objeto controlado tem características não lineares, uma perfor5/87 mance de controle suficiente quanto à precisão de controle, estabilidade de controle e característica de acompanhamento (característica de convergência) da abertura da válvula do acelerador para um valor alvo não é obtida pelo controle PID convencional.

Descrição da Invenção

Portanto, é um objeto da presente invenção prover um sistema de controle para uma planta o qual possa controlar a planta de forma mais estável, quando os parâmetros de modelo do modelo de objeto controlado, os quais são obtidos pela modelagem da planta, a qual é um objeto controlado, forem identificados e o controle de modo deslizante for realizado usando-se os parâmetros de modelo identificados.

Um outro objeto da presente invenção é prover um sistema de controle para uma planta, o qual pode prontamente fazer convergir um ou mais parâmetros de modelo do modelo de objeto controlado para seu valor ótimo, para, desse modo, manter uma boa controlabilidade, quando as características da planta mudarem em um período de tempo relativamente curto.

Um outro objeto da presente invenção é prover um sistema de controle para uma planta, o qual pode continuar o controle da convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle e executar um processo adequado para a estabilização de um controle de modo deslizante, quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável, para, desse modo, melhorar a estabilidade do controle de modo deslizante.

Um outro objeto da presente invenção é prover um sistema de controle para uma planta, o qual identifica parâmetros de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem da planta (isto é, o objeto controlado), e melhora a estabilidade do controle usando os parâmetros de modelo.

Um outro objeto da presente invenção é prover um sistema de controle para uma planta, no qual quando se usa um modelo de objeto controlado, o qual é definido usando-se um valor de referência da entrada ou da saída da planta, o valor de referência é regulado por um método amplamen6/87 te aplicável, para, desse modo, melhorar a performance de controle.

Um outro objeto da presente invenção é prover um sistema de controle para um dispositivo de atuação de válvula do acelerador, o qual pode melhorar a precisão de controle, a estabilidade de controle e uma característica de acompanhamento da abertura da válvula do acelerador até um valor alvo.

Para a obtenção do objeto acima, a presente invenção provê um sistema de controle para uma planta, compreendendo um meio de identificação e um controlador de modo deslizante. O meio de identificação identifica um vetor de parâmetro de modelo (Θ) de um modelo de objeto controlado de uma planta, o qual é obtido pela modelagem da planta. O controlador de modo deslizante controla a planta usando o vetor de parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação compreende um meio de cálculo de erro de identificação, um meio de cálculo de vetor de atualização, e um meio de correção de vetor de atualização. O meio de cálculo de erro de identificação calcula um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo. O meio de cálculo de vetor de atualização calcula um vetor de atualização (dG), de acordo com o erro de identificação. O meio de correção de vetor de atualização corrige o vetor de atualização pela multiplicação de um valor passado de pelo menos um elemento do vetor de atualização por um valor predeterminado (DELTA), EPSi), o qual é maior do que 0” e menor do que Γ. O meio de identificação calcula o vetor de parâmetro de modelo pela adição do vetor de atualização corrigido a um vetor de referência (Gbase, θ(0)) do vetor de parâmetro de modelo.

Com esta configuração, o vetor de atualização é calculado de acordo com o erro de identificação do vetor de parâmetro de modelo, e corrigido pela multiplicação do valor passado de pelo menos um elemento do vetor de atualização pelo valor predeterminado, o qual é maior do que 0 e menor do que Τ’. O vetor de atualização corrigido é adicionado ao vetor de referência do vetor de parâmetro de modelo, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo. Assim sendo, os valores dos elementos do vetor de atualização são limitados, desse modo estabilizando-se o vetor de parâmetro

7/87 de modelo nas vizinhanças do vetor de referência. Como resultado, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido, desse modo melhorando-se a estabilidade do controle de modo deslizante executado pelo controlador de modo deslizante.

Preferencialmente, o meio de correção de vetor de atualização não multiplica um de um elemento do vetor de atualização, o qual é relevante para a entrada da planta, (um elemento relevante para o cálculo de b1) e um elemento do vetor de atualização, o qual é irrelevante para a entrada e a saída da planta (um elemento relevante para o cálculo de c1), pelo valor predeterminado. De acordo com esta configuração, o desvio de regime permanente, o qual pode ser causado pela correção desses elementos, pode ser impedido de ocorrer.

Preferencialmente, a correção do vetor de atualização multiplica pelo menos um elemento do vetor (θ(0)) pelo valor predeterminado (EPSi). Também neste caso, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido, para, desse modo, melhorar a estabilidade do controle de modo deslizante executado pelo controlador de modo deslizante.

A presente invenção ainda provê um sistema de controle para uma planta, compreendendo um meio de identificação e um controlador de modo deslizante. O meio de identificação identifica um vetor de parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem da planta, com base em uma entrada e uma saída da planta. O controlador de modo deslizante controla a planta usando o vetor de parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação compreende um meio de cálculo de erro de identificação e um meio de correção de erro de identificação. O meio de cálculo de erro de identificação calcula um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo. O meio de correção de erro de identificação corrige o erro de identificação em uma direção decrescente, se o erro de identificação estiver na faixa predeterminada (-EIDNRLMT < ide < EIDNRLMT). O meio de identificação calcula o vetor de parâmetro de modelo usando o erro de identificação (idenl) corrigido pelo meio de correção de erro de identificação.

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Com esta configuração, se o erro de identificação estiver na faixa predeterminada, o erro de identificação é corrigido em uma direção decrescente, e o vetor de parâmetro de modelo é calculado usando-se o erro de identificação corrigido. Portanto, o erro de identificação é suprimido para um acúmulo menor nos parâmetros de modelo, isto é, o desvio dos parâmetros de modelo é evitado, para, desse modo, melhorar a estabilidade do controle de modo deslizante realizado pelo controlador de modo deslizante.

Preferencial mente, o meio de correção de erro de identificação regula os erros de identificação para 0, se o erro de identificação estiver na faixa predeterminada. Com esta configuração, o efeito do erro de identificação, o qual não é para ser refletido para os valores dos parâmetros de modelo, é eliminado, resultando em um efeito aumentado de prevenção de que os parâmetros de modelo se desviem.

Preferencialmente, a faixa predeterminada é regulada de acordo com uma quantidade (DDTHR) de mudança em um valor alvo de controle ou uma quantidade (DTH) de mudança na saída da planta. Com esta configuração, a faixa de erro de identificação cuja influência deve ser reduzida se torna apropriada. Assim sendo, é evitado que o erro de identificação, o qual é para ser refletido para os valores dos parâmetros de modelo, seja reduzido ou desprezado como um erro desnecessário.

Preferencialmente, o meio de identificação identifica o vetor de parâmetro de modelo de acordo com um algoritmo de ganho fixo. Com esta configuração, a quantidade de cálculos para a identificação dos parâmetros de modelo pode ser reduzida.

Preferencialmente, o meio de cálculo de erro de identificação executa uma filtragem de passa-baixo do erro de identificação e extrai o erro de identificação após a filtragem de passa-baixo.

Com esta configuração, o vetor de parâmetro de modelo é identificado usando-se o erro de identificação, o qual foi processado pela filtragem de passa-baixo. Assim sendo, as características de freqüência do modelo de objeto controlado são tornadas mais próximas das características de freqüência reais da planta, para, desse modo, se melhorar a robustez e a esta9/87 bilidade do controle realizado pelo controlador de modo deslizante.

Preferencialmente, o sistema de controle ainda compreende um meio de previsão, para o cálculo de um valor previsto (PREDTH) da saída da planta. Com esta configuração, o valor previsto da saída da planta é calculado pelo meio de previsão. Portanto, a planta, a qual tem um elemento de tempo morto, pode ser controlada precisamente.

Preferencialmente, o meio de previsão calcula o valor previsto usando o vetor de parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. Com esta configuração, é possível calcular um valor previsto preciso, mesmo quando as características dinâmicas da planta mudarem com o tempo ou mudarem de acordo com condições ambientais.

Preferencialmente, uma entrada de controle aplicada a partir do controlador de modo deslizante à planta inclui uma lei de entrada adaptativa. Com esta configuração, uma boa controlabilidade pode ser obtida, mesmo na presença de perturbação e/ou de um erro de modelagem, o qual é uma diferença entre as características da planta real e as características do modelo de objeto controlado.

Preferencialmente, a planta inclui um dispositivo de atuação de válvula do acelerador (10) que tem uma válvula do acelerador (3) de um motor de combustão interna e um meio de atuação (6), para a atuação da válvula do acelerador, e o controlador de modo deslizante calcula um parâmetro (DUT) para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao dispositivo de atuação de válvula do acelerador, para fazer a abertura (TH) da válvula do acelerador coincidir com uma abertura alvo (THR).

Com esta configuração, o controlador de modo deslizante executa o controle para fazer a abertura da válvula do acelerador coincidir com a abertura alvo, usando parâmetros de modelo estáveis identificados pelo meio de identificação. Conseqüentemente, a controlabilidade da abertura da válvula do acelerador para a abertura alvo pode ser melhorada, e a abertura da válvula do acelerador pode ser controlada de forma mais estável.

Preferencialmente, a planta inclui um sistema de motor (210), que tem um motor de combustão interna (212) e um meio de suprimento de

10/87 combustível (211) para o suprimento de combustível para o motor, e um controlador de modo deslizante calcula um parâmetro (DKAF) para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao sistema de motor, para fazer com que uma relação de ar - combustível de uma mistura de ar - combustível a ser suprida para o motor coincida com uma relação de ar - combustível alvo.

Com esta configuração, o controlador de modo deslizante executa o controle para fazer a relação de ar - combustível coincidir com a relação ar - combustível alvo, usando-se parâmetros de modelo estáveis identificados pelo meio de identificação. Consequentemente, a controlabilidade da relação ar - combustível para a relação ar - combustível alvo pode ser melhorada, e a relação ar - combustível pode ser controlada de forma mais estável.

A presente invenção ainda provê um sistema de controle para uma planta, compreendendo um meio de identificação e um meio de controle. O meio de identificação identifica pelo menos um parâmetro de modelo (Θ) de um modelo de objeto controlado de uma planta, o qual é obtido pela modelagem da planta. O meio de controle controla a planta usando pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação compreende um meio de cálculo de parâmetro de modelo de referência, um meio de cálculo de erro de identificação e um meio de cálculo de componente de atualização. O meio de cálculo de parâmetro de modelo de referência calcula pelo menos um parâmetro de modelo de referência (Θ base), de acordo com uma quantidade de estado (DTH) da planta. O meio de cálculo de erro de identificação calcula um erro de identificação (ide) de pelo menos um parâmetro de modelo. O meio de cálculo de componente de atualização calcula pelo menos um componente de atualização (dG) de acordo com o erro de identificação (ide). O meio de identificação calcula pelo menos um parâmetro de modelo pela adição de pelo menos um componente de atualização a pelo menos um parâmetro de modelo de referência.

Com esta configuração, o(s) componente(s) de atualização é/são calculados de acordo com o erro de identificação, e o(s) parâmetro(s)

11/87 de modelo é/são calculados de acordo com a quantidade de estado da planta. Assim sendo, o(s) parâmetro(s) de modelo é/são calculados por meio da correção do(s) parâmetro(s) de modelo de referência correspondente(s) à quantidade de estado sempre mudando da planta, com o(s) componente(s) de atualização, o que torna possível convergir o(s) parâmetro(s) de modelo mais prontamente, se comparado com o método convencional.

Preferencialmente, a quantidade de estado da planta é um parâmetro indicativo de uma mudança na característica dinâmica da planta. O parâmetro indicativo de uma mudança na característica dinâmica da planta pode ser uma saída (DTH, TH) da planta, ou um valor alvo controlado (DTHR, THR), para o qual a saída da planta é controlada para convergir. Com esta configuração, o(s) parâmetro(s) de modelo de referência, o(s) qual(is) reflete(m) a mudança nas características dinâmicas da planta, pode(m) ser obtido(s). Isso torna possível prontamente convergir o(s) parâmetro(s) de modelo, especialmente quando a planta incluir um elemento não linear.

Preferencialmente, o meio de controle controla a planta com o controle de modo deslizante. Com esta configuração, uma boa controlabilidade pode ser obtida, mesmo na presença de uma perturbação, um erro de modelagem (uma diferença entre as características da planta real e as características do modelo de objeto controlado), e/ou um tempo morto (um atraso entre a entrada e a saída do objeto controlado).

Preferencialmente, a entrada de controle aplicada a partir do meio de controle à planta inclui uma entrada de lei adaptativa. Com esta componente não de fluido, uma melhor controlabilidade pode ser obtida, mesmo na presença de uma perturbação e/ou do erro de modelagem.

Preferencialmente, a planta inclui um dispositivo de atuação de válvula do acelerador que tem uma válvula do acelerador de um motor de combustão interna, e um meio de atuação, para atuação da válvula do acelerador, e o controlador de modo deslizante calcula um parâmetro para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao dispositivo de atuação de válvula do acelerador, para fazer com que a abertura da válvula do acelerador coincida com uma abertura alvo.

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Com esta configuração, o meio de controle executa o controle para fazer com que a abertura da válvula do acelerador coincida com a abertura alvo, usando parâmetros de modelo identificados pelo meio de identificação. Conseqüentemente, a controlabilidade da abertura da válvula do acelerador para a abertura alvo pode ser melhorada.

A presente invenção ainda provê um sistema de controle para uma planta, incluindo um controlador de modo deslizante para o controle da planta com o controle de modo deslizante. O controlador de modo deslizante inclui: um meio de cálculo de valor de função de comutação, um meio de cálculo de entrada de controle equivalente, um meio de cálculo de entrada de lei adaptativa, um meio de cálculo de entrada de controle, um meio de determinação de estabilidade e um meio de estabilização. O meio de cálculo de valor de função de comutação calcula um valor (σ) de uma função de comutação definida como uma função linear de um desvio entre uma saída da planta e um valor alvo de controle. O meio de cálculo de entrada de controle equivalente calcula uma entrada de controle equivalente (Ueq), que contribui para restringir uma quantidade de desvio na linha reta de comutação sobre a qual o valor da função de comutação se torna zero. A quantidade de estado de desvio é definida com base no desvio entre a saída da planta e o valor alvo de controle. O meio de cálculo de entrada de lei adaptativa calcula uma entrada de lei adaptativa (Urch), que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação. O meio de cálculo de entrada de controle calcula uma entrada de controle (Usl) para a planta, pela adição de pelo menos a entrada de controle equivalente (Ueq) e a entrada de lei adaptativa (Urch). O meio de determinação de estabilidade determina se o controle de modo deslizante é estável ou não. O meio de estabilização reduz um valor absoluto da entrada de controle equivalente (Ueq), quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável.

Com esta configuração, a entrada de controle para a planta é calculada usando-se a entrada de controle equivalente, que contribui para a restrição da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comuta13/87 ção, e a entrada de lei adaptativa que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação. Quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, o valor absoluto da entrada de controle equivalente é reduzido. A entrada de controle equivalente pode ser mais grandemente influenciada quando o controle de modo deslizante se tornar instável. Portanto, a redução do valor absoluto da entrada de controle equivalente torna possível estabilizar o controle de modo deslizante, enquanto se continua o controle da convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle.

A presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um controlador de modo deslizante para o controle da planta com um controle de modo deslizante. O controlador de modo deslizante inclui um meio de cálculo de valor de função de comutação, para o cálculo de um valor (σ) de uma função de comutação definida como uma função linear de um desvio entre uma saída da planta e um valor alvo de controle, um meio de cálculo de entrada de controle equivalente, para o cálculo de uma entrada de controle equivalente (Ueq), que contribui para a restrição de uma quantidade de estado de desvio, a qual é definida com base no desvio entre a saída da planta e o valor alvo de controle, em uma linha reta de comutação sobre a qual o valor da função de comutação se torna zero, um meio de cálculo de entrada de lei adaptativa, para o cálculo de uma entrada de lei adaptativa (Urch), que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação, um meio de cálculo de entrada de controle, para o cálculo de uma entrada de controle para a planta, pela adição de pelo menos a entrada de controle equivalente (Ueq) e a entrada de lei adaptativa (Urch), um meio de determinação de estabilidade, para determinar se o controle de modo deslizante é estável ou não, e um meio de estabilização, para mudança de um ganho de controle (F), que é usado no cálculo da entrada de lei adaptativa (Urch), para um valor (XKRCHSTB) que torna o controle de modo deslizante mais estável, quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável.

Com esta configuração, a entrada de controle para a planta é

14/87 calculada usando-se a entrada de controle equivalente, que contribui para a restrição da quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação, e a entrada de lei adaptativa que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação. Quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, o ganho de controle que é usado no cálculo da entrada de lei adaptativa para um valor que torna o controle de modo deslizante mais estável. Assim sendo, é possível estabilizar o controle de modo deslizante, enquanto se continua o controle de convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle.

Preferencialmente, o controlador de modo deslizante ainda inclui um meio de cálculo de entrada de lei adaptativa, para o cálculo de uma lei de entrada adaptativa (Uadp), que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação, e o meio de cálculo de entrada de controle calcula a entrada de controle (Usl) para a planta pela adição da entrada de controle equivalente (Ueq) da entrada de lei adaptativa (Urch) e da entrada de lei adaptativa (Uadp).

Com esta configuração, a entrada de controle aplicada à planta é calculada pela adição, ainda, da entrada de lei adaptativa à entrada de controle equivalente e à entrada de lei adaptativa. Assim sendo, uma melhor controlabilidade pode ser obtida, mesmo na presença de perturbação e/ou do erro de modelagem (uma diferença entre as características da planta real e as características do modelo de objeto controlado).

A presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um controlador de modo deslizante para o controle da planta com um controle de modo deslizante. O controlador de modo deslizante inclui um meio de cálculo de valor de função de comutação, para o cálculo de um valor (σ) de uma função de comutação definida como uma função linear de um desvio entre uma saída da planta e um valor alvo de controle, um meio de cálculo de entrada de controle equivalente, para o cálculo de uma entrada de controle equivalente (Ueq), que contribui para a restrição de uma quantidade de estado de desvio, a qual é definida com base no desvio entre a saída da planta e o valor alvo de controle, em uma linha

15/87 reta de comutação sobre a qual o valor da função de comutação se torna zero, um meio de cálculo de entrada de lei adaptativa, para o cálculo de uma entrada de lei adaptativa (Urch), que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação, um meio de cálculo de entrada de lei adaptativa, para o cálculo de uma entrada de lei adaptativa (Uadp), que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação, um meio de cálculo de entrada de controle, para o cálculo de uma entrada de controle para a planta, pela adição da entrada de controle equivalente (Ueq) da entrada de lei adaptativa (Urch) e da entrada de lei adaptativa (Uadp), um meio de determinação de estabilidade, para determinar se o controle de modo deslizante é estável ou não, e um meio de estabilização, para mudança de um ganho de controle (G), que é usado no cálculo da entrada de lei adaptativa, para um valor (XKADPSTB), que torna o controle de modo deslizante mais estável, quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável.

Com esta configuração a entrada de controle para a planta é calculada usando-se a entrada de controle equivalente que contribui para a restrição da quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação, a entrada de lei adaptativa que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação, e a entrada de lei adaptativa, que contribui para a colocação da quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação. Quando o controle de modo deslizante é determinado como sendo instável, o ganho de controle que é usado no cálculo da entrada de lei adaptativa, para um valor que torna o controle de modo deslizante mais estável. Assim sendo, é possível estabilizar o controle de modo deslizante, enquanto se continua o controle de convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle. O uso da entrada de lei adaptativa torna possível obter uma boa controlabilidade, mesmo na presença de perturbação e/ou do erro de modelagem, desse modo estabilizando o controle de modo deslizante, enquanto se continua o controle de convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle.

A presente invenção provê um outro sistema de controle para

16/87 uma planta, incluindo um controlador de modo deslizante para o controle da planta com um controle de modo deslizante. O controlador de modo deslizante inclui um meio de cálculo de valor de função de comutação, para o cálculo de um valor (σ) de uma função de comutação definida como uma função linear de um desvio entre uma saída da planta e um valor alvo de controle, um meio de determinação de estabilidade para determinar se o controle de modo deslizante é estável ou não e um meio de estabilização para mudança da função de comutação (VPOLE), de modo que uma velocidade de resposta do controle de modo deslizante possa diminuir, quando o controle de modo deslizante for determinado estar instável.

Com esta configuração, a função de comutação é mudada de modo que uma velocidade de resposta do controle de modo deslizante possa diminuir, quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável. Assim sendo, é possível estabilizar o controle de modo deslizante, enquanto se continua a controlar a convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle.

Preferencialmente, o meio de determinação de estabilidade executa a determinação de estabilidade, com base em um valor (σ) da função de comutação. A tendência onde o valor absoluto da função de comutação aumenta indica que o controle se torna instável. Portanto, pela determinação dessa tendência com base no valor da função de comutação, uma condição estável do controle de modo deslizante pode ser facilmente detectada.

A presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um meio de identificação para a identificação de pelo menos um parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado que é obtido pela modelagem da planta, com base em uma entrada e uma saída da planta, e um controlador de modo deslizante para o controle da planta com um controle de modo deslizante, usando pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O controlador de modo deslizante inclui um meio de determinação de estabilidade para determinar se o controle de modo deslizante é estável ou não, e um meio de estabilização para inibição do uso de um parâmetro de modelo predeterminado (b1),

17/87 quando o controle de modo deslizante for determinado estar instável.

Com esta configuração, o uso do parâmetro de modelo predeterminado (b1) é inibido, quando o controle de modo deslizante for determinado como sendo instável. O controle de modo deslizante se torna instável quando a identificação pelo meio de identificação se tornar instável. Portanto, a inibição do uso do parâmetro de modelo predeterminado, que proporciona grande influência ao controle, toma possível estabilizar o controle de modo deslizante, enquanto se continua a controlar a convergência de uma saída da planta para o valor alvo de controle.

Preferencialmente, a planta inclui um dispositivo de atuação de válvula do acelerador que tem uma válvula do acelerador de um motor de combustão interna e um meio de atuação, para a atuação da válvula do acelerador, e o controlador de modo deslizante calcula um parâmetro para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao dispositivo de atuação de válvula do acelerador, para fazer com que a abertura da válvula do acelerador coincida com uma abertura alvo.

Com esta configuração, o controle de preparação da abertura da válvula do acelerador coincide com a abertura alvo é realizado com o controle de modo deslizante. Assim sendo, a controlabilidade da abertura do acelerador com a abertura alvo é melhorada. Além disso, um controle mais estável pode ser realizado pelo meio de estabilização.

A presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um meio de identificação para a identificação de um vetor de parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem da planta, com base em uma entrada e em uma saída da planta, e um controlador de modo deslizante para o controle da planta, usando o vetor de parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação inclui um meio de cálculo de erro de identificação, para o cálculo de um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo, um meio de cálculo de vetor de atualização para o cálculo de um vetor de atualização (d0), de acordo com o erro de identificação, um meio de correção de vetor de atualização, para a correção do vetor de atualização,

18/87 de modo que uma influência do valor passado do erro de identificação possa diminuir, um meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo, pela adição do vetor de atualização corrigido a um vetor de referência (Θ base, θ(0)) do vetor de parâmetro de modelo, e um meio de limitação, para limitar um valor de pelo menos um elemento (a1, a2, b1, c1) do vetor de parâmetro de modelo calculado pelo meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, em uma faixa de limite predeterminada.

Com esta configuração, o vetor de atualização é calculado de acordo com o erro de identificação do vetor de parâmetro de modelo, e corrigido de modo que uma influência do valor passado do erro de identificação possa diminuir. O vetor de atualização corrigido é adicionado ao vetor de referência do vetor de parâmetro de modelo, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo. Ainda, o valor de pelo menos um elemento do vetor de parâmetro de modelo calculado pelo meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo é limitado na faixa de limite predeterminada. Assim sendo, um desvio do(s) parâmetro(s) de modelo é impedido, e a estabilidade de controle é adicionalmente melhorada.

Preferencialmente, o meio de cálculo de vetor de atualização calcula o vetor de atualização usando um algoritmo de ganho fixo. Com esta configuração, uma quantidade do cálculo pode ser reduzida.

Preferencialmente, o meio de correção de vetor de atualização corrige o vetor de atualização pela multiplicação de um valor passado de pelo menos um elemento do vetor de atualização por um valor predeterminado, (DELTAi, EPSÍ), o qual é maior do que 0 e menor do que 1. Com esta configuração, uma influência do valor passado do erro de identificação é reduzida, e o desvio do(s) parâmetro(s) de modelo é impedido.

Preferencialmente, o meio de correção de vetor de atualização não multiplica um de um elemento (um elemento relativo ao cálculo de b1) do vetor de atualização, o qual é relevante para a entrada da planta e um elemento (um elemento relativo ao cálculo de c1) do vetor de atualização, o qual é irrelevante para a entrada e a saída da planta, pelo valor predetermi19/87 nado (DELTAi, EPSi). De acordo com esta configuração, o desvio de regime permanente, o qual pode ser causado pela correção desses elementos, pode ser impedido de ocorrer.

Preferencialmente, o meio de correção de vetor de atualização multiplica pelo menos um elemento do vetor de referência (θ(0)) pelo valor predeterminado. De acordo com esta configuração, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido.

Preferencialmente, o vetor de referência é calculado de acordo com um parâmetro (DTH) indicativo de uma mudança de uma característica dinâmica da planta. Isso torna possível prontamente convergir o(s) parâmetro^) de modelo, especialmente quando a planta inclui um elemento não linear.

A presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um meio de identificação para a identificação de um vetor de parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem da planta, com base em uma entrada e uma saída da planta, e um controlador de modo deslizante para o controle da planta, usando o vetor de parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação inclui um meio de cálculo de erro de identificação para o cálculo de um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo, um meio de correção de erro de identificação para a correção do erro de identificação em uma direção decrescente, se o erro de identificação estiver em uma faixa predeterminada (-EIDNRLMT < ide < EIDNRLMT), um meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo usando o erro de identificação (idenl) corrigido pelo meio de correção de erro de identificação, e um meio de limitação, para limitação de um valor de pelo menos um elemento do vetor de parâmetro de modelo calculado pelo meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo em uma faixa de limite predeterminada.

Com esta configuração, se o erro de identificação estiver na faixa predeterminada, o erro de identificação é corrigido em uma direção decrescente, e o vetor de parâmetro de modelo é calculado usando-se o erro

20/87 de identificação corrigido. Ainda, o valor de pelo menos um elemento do vetor de parâmetro de modelo é limitado na faixa de limite predeterminada. Portanto, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido, desse modo se melhorando a estabilidade de controle.

Preferencialmente, o meio de limitação limita os valores de uma pluralidade de elementos (a1, a2) do vetor de parâmetro de modelo, de modo que a pluralidade de elementos satisfaça a uma relação predeterminada (figura 18).

Com esta configuração, os valores de uma pluralidade de elementos do vetor de parâmetro de modelo são limitados, de modo que a pluralidade de elementos satisfaça a uma relação predeterminada. Assim sendo, a estabilidade do controle usando-se o vetor de parâmetro de modelo pode ser melhorada.

Preferencialmente, o meio de correção de erro de identificação regula o erro de identificação (ide) para 0, se o erro de identificação (ide) estiver na faixa predeterminada (-ElDNRLMT < ide < ElDNRLMT).

Preferencialmente, a planta inclui um dispositivo de atuação de válvula do acelerador que tem uma válvula do acelerador de um motor de combustão interna e um meio de atuação para a atuação da válvula do acelerador, e o controlador de modo deslizante calcula um parâmetro para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao dispositivo de atuação de válvula do acelerador, para fazer com que a abertura da válvula do acelerador coincida com uma abertura alvo.

Com esta configuração, o controle para fazer com que a abertura da válvula do acelerador coincida com a abertura alvo é realizado usandose parâmetros de modelo identificados pelo meio de identificação. Consequentemente, a controlabilidade da abertura da válvula do acelerador para a abertura alvo pode ser melhorada, e a abertura da válvula do acelerador pode ser controlada de forma mais estável.

Ainda, a presente invenção provê um outro sistema de controle para uma planta, incluindo um meio de identificação para a identificação de uma pluralidade de parâmetros de modelo de um modelo de objeto controla21/87 do, o qual é obtido pela modelagem da planta, usando-se um valor de referência predeterminado (THDEF), a pluralidade de parâmetros de modelo incluindo o parâmetro de modelo (c1), o qual é irrelevante para uma entrada e uma saída da planta, um meio de controle para o controle da planta, usando-se os parâmetros de modelo identificados pelo meio de identificação, e um meio de correção, para a correção do valor de referência predeterminado (THDEF), de acordo com o parâmetro de modelo (c1), o qual é irrelevante para uma entrada e uma saída da planta.

Com esta configuração, a pluralidade de parâmetros de modelo inclui um parâmetro de modelo o qual é irrelevante para uma entrada e para uma saída da planta, e o valor de referência predeterminado é corrigido de acordo com o parâmetro de modelo, o qual é irrelevante para uma entrada e uma saída da planta. Uma vez que o valor de referência é corrigido pelo parâmetro de modelo em si do modelo de objeto controlado, a presente invenção é aplicável a qualquer sistema de controle que empregue qualquer método de controle. Ainda, o valor de referência do modelo de objeto controlado, o qual tem uma influência direta sobre o erro de modelagem (uma diferença entre as características da planta real e as características do modelo de objeto controlado), pode ser feito coincidir com um valor de referência real da planta. Assim sendo, o erro de modelagem pode ser reduzido e a performance de controle pode ser melhorada.

Preferencialmente, o meio de correção calcula um valor de correção (thdefadp) pelo processamento estatístico do parâmetro de modelo (c1), o qual é irrelevante para uma entrada e para uma saída da planta, e corrige o valor de referência predeterminado (THDEF) com o valor de correção.

Preferencialmente, o modelo de objeto controlado é definido por pelo menos um primeiro parâmetro de modelo (a1, a2), o qual é relevante para uma saída da planta, um segundo parâmetro de modelo (b1), o qual é relevante para uma entrada de controle da planta, e um terceiro parâmetro de modelo (c1), o qual é irrelevante para a saída e a entrada de controle da planta.

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Preferencialmente, a planta inclui um dispositivo de atuação de válvula do acelerador (10), que tem uma válvula do acelerador (3) de um motor de combustão interna e um meio de atuação (6), para a atuação da válvula do acelerador, e o meio de controle calcula um parâmetro (DUT) para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao dispositivo de atuação de válvula do acelerador (10), para fazer com que a abertura (TH) da válvula do acelerador coincida com uma abertura alvo (THR).

Preferencialmente, o dispositivo de atuação de válvula do acelerador (10) inclui um primeiro meio de energização (4) para a energização da válvula do acelerador em uma direção de fechamento, e um segundo meio de energização (5), para a energização da válvula do acelerador em uma direção de abertura, e mantém a válvula do acelerador em uma abertura padrão (THDEF), por meio do primeiro e do segundo meios de energização (4, 5), quando a válvula do acelerador não estiver atuada pelo meio de atuação (6). O valor de referência predeterminado é regulado para a abertura padrão (THDEF).

A presente invenção provê um outro sistema de controle para um dispositivo de atuação de válvula do acelerador, que inclui uma válvula do acelerador de um motor de combustão interna e um meio de atuação, para a atuação da válvula do acelerador. O sistema de controle inclui um meio de identificação, para a identificação de pelo menos um parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem do dispositivo de atuação de válvula do acelerador, e um meio de controle, para o controle de uma abertura da válvula do acelerador para uma abertura alvo, de acordo com pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. O meio de identificação inclui um meio de cálculo de erro de identificação, para o cálculo de um erro de identificação (ide) de pelo menos um parâmetro de modelo, e um meio de correção de erro de identificação, para a correção do erro de identificação em uma direção decrescente, se o erro de identificação estiver na faixa predeterminada (-EIDNRLMT < ide < EIDNRLMT). O meio de identificação calcula pelo menos um parâmetro de modelo usando o erro de identificação corrigido pelo meio de correção

23/87 de erro de identificação, e a faixa predeterminada é regulada de acordo com um valor (DDTHRSQA), dependendo da abertura (TH) da válvula do acelerador ou da abertura alvo (THR).

Com esta configuração, o erro de identificação é corrigido em uma direção decrescente, se o erro de identificação estiver em uma faixa predeterminada, e pelo menos um parâmetro de modelo é calculado usandose o erro de identificação corrigido. Assim sendo, uma integração do erro de identificação para pelo menos um parâmetro de modelo é suprimida, o que resulta na prevenção de um desvio do parâmetro de modelo e na melhoria de uma estabilidade de controle. Ainda, a faixa predeterminada é regulada de acordo com o valor, dependendo da abertura da válvula do acelerador ou da abertura alvo. Assim sendo, uma faixa onde um grau de influência do erro de identificação deve ser reduzido se torna adequada de modo que seja impedido reduzir ou desprezar o erro de identificação a ser refletido para um valor do parâmetro de modelo, como um erro desnecessário.

Preferencialmente, o sistema de controle ainda inclui um meio de previsão, para calcular um valor previsto (PREDT) de uma abertura de válvula do acelerador futura, usando-se pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação.

Com esta configuração, o valor previsto de uma abertura futura de válvula do acelerador é previsto, usando-se pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. Assim sendo, é possível calcular um valor previsto preciso, mesmo quando as características dinâmicas da planta mudarem com o tempo ou mudarem devido às condições ambientais.

Preferencial mente, o meio de controle controla o dispositivo de atuação da válvula do acelerador com um controle de modo deslizante, usando pelo menos um parâmetro de modelo identificado pelo meio de identificação. De acordo com esta configuração, a controlabilidade da abertura da válvula do acelerador para a abertura alvo pode ser melhorada, mesmo na presença de um erro de modelagem, e a abertura da válvula do acelerador pode ser controlada de forma mais estável.

24/87

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de controle de válvula do acelerador, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

as figuras 2A e 2B são diagramas que mostram as características de freqüência do dispositivo de atuação de válvula do acelerador, mostrado na figura 1;

a figura 3 é um diagrama de blocos funcionais que mostra as funções realizadas por uma unidade de controle eletrônica (ECU) mostrada na figura 1;

a figura 4 é um diagrama que mostra a relação entre as características de controle de um controle de modo deslizante e do valor de um parâmetro de regulagem de função de comutação (VPOLE);

a figura 5 é um diagrama que mostra uma faixa para a regulagem de ganhos de controle (F, G) do controlador de modo deslizante;

as figuras 6A e 6B são diagramas ilustrativos de um desvio de parâmetros de modelo;

as figuras 7A a 7C são diagramas que mostram funções para a correção de um erro de identificação;

a figura 8 é um diagrama que ilustra que um desvio de abertura padrão de uma válvula do acelerador é refletido para um parâmetro de modelo (cT);

a figura 9 é um fluxograma que mostra um processo de controle de abertura de válvula do acelerador;

a figura 10 é um fluxograma que mostra um processo de regulagem de variáveis de estado no processo mostrado na figura 9;

a figura 11 é um fluxograma que mostra um processo de execução de cálculos de um identificador de parâmetro de modelo no processo mostrado na figura 9;

a figura 12 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um erro de identificação (ide) no processo mostrado na figura 11;

as figuras 13A e 13B são diagramas ilustrativos de um processo

25/87 de filtragem de passa-baixo do erro de identificação (ide);

a figura 14 é um fluxograma que mostra o processo de zona morta no processo mostrado na figura 12;

a figura 15 é um diagrama que mostra uma tabela usada no processo mostrado na figura 14;

a figura 16 é um fluxograma que mostra um processo de estabilização de um vetor de parâmetro de modelo (Θ) no processo mostrado na figura 11;

a figura 17 é um fluxograma que mostra um processo de limite de parâmetros de modelo (aT, a2’) no processo mostrado na figura 16;

a figura 18 é um diagrama ilustrativo da mudança nos valores dos parâmetros de modelo no processo mostrado na figura 16;

a figura 19 é um fluxograma que mostra um processo de limite de um parâmetro de modelo (bT) no processo mostrado na figura 16;

a figura 20 é um fluxograma que mostra um processo de limite de um parâmetro de modelo (c1 ’) no processo mostrado na figura 16;

a figura 21 é um fluxograma que mostra um processo de execução de cálculos de um previsor de estado no processo mostrado na figura 9;

a figura 22 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de uma entrada de controle (Usl) no processo mostrado na figura 9;

a figura 23 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor de função de comutação previsto (apre) no processo mostrado na figura 22;

a figura 24 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo do parâmetro de regulagem de função de comutação (VPOLE) no processo mostrado na figura 23;

as figuras 25A a 25C são diagramas que mostram os mapas usados no processo mostrado na figura 24;

a figura 26 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor integrado do valor de função de comutação previsto (opre) no processo mostrado na figura 22;

a figura 27 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo

26/87 de uma entrada de lei adaptativa (Urch) no processo mostrado na figura 22;

a figura 28 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de uma entrada de lei adaptativa (Uadp) no processo mostrado na figura 22;

a figura 29 é um fluxograma que mostra um processo de determinação da estabilidade do controlador de modo deslizante no processo mostrado na figura 9;

a figura 30 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um desvio de abertura padrão (thdefadp) no processo mostrado na figura 9;

a figura 31 é um diagrama de blocos funcional que mostra as funções realizadas pela unidade de controle eletrônico (ECU) mostrada na figura 1, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;

a figura 32 é um fluxograma que mostra um processo de controle de abertura de válvula do acelerador, de acordo com a segunda concretização;

a figura 33 é um fluxograma que mostra um processo de execução de cálculos de um identificador de parâmetro de modelo no processo mostrado na figura 32;

a figura 34 é um diagrama que mostra uma tabela usada no processo mostrado na figura 33;

a figura 35 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um erro de identificação (ide) no processo mostrado na figura 33;

a figura 36 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de uma entrada de controle (Usl) no processo mostrado na figura 32;

a figura 37 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor de função de comutação (σ) no processo mostrado na figura 36;

a figura 38 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor integrado do valor da função de comutação (σ) no processo mostrado na figura 36;

a figura 39 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de uma entrada de lei adaptativa (Urch) no processo mostrado na figura 36;

a figura 40 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo

27/87 de uma entrada de lei adaptativa (Uadp) no processo mostrado na figura 36;

a figura 41 é um fluxograma que mostra um processo de determinação da estabilidade de um controlador de modo deslizante no processo mostrado na figura 32;

a figura 42 é um diagrama de blocos de um sistema de controle, de acordo com uma terceira concretização da presente invenção;

a figura 43 é um diagrama de blocos de uma modificação no sistema de controle mostrado na figura 42;

a figura 44 é um diagrama de blocos de um sistema de controle, de acordo com uma quarta concretização da presente invenção;

a figura 45 é um diagrama de blocos de uma modificação do sistema de controle mostrado na figura 44;

a figura 46 é um diagrama de blocos de um sistema de controle, de acordo com uma quinta concretização da presente invenção; e a figura 47 é um diagrama de blocos de um sistema de controle de acordo com uma sexta concretização da presente invenção.

Melhor Modo de Realização da Invenção

A presente invenção será explicada abaixo, com referência aos desenhos.

Primeira Concretização

A figura 1 esquematicamente mostra uma configuração de um sistema de controle de válvula do acelerador, de acordo com uma primeira concretização da presente invenção. Um motor de combustão interna (adiante denominado de motor) 1 apresenta uma passagem de admissão 2 com uma válvula do acelerador 3 disposta na mesma. A válvula do acelerador 3 é provida de uma mola de retorno 4, como um primeiro meio de energização para energizar a válvula do acelerador 3 em uma direção de fechamento, e de um membro resiliente 5, como um segundo meio de energização para energizar a válvula do acelerador 3 em uma direção de abertura. A válvula do acelerador 3 pode ser acionada por um motor 6, como um meio de acionamento através das engrenagens (não mostradas). Quando a força de acionamento originária do motor 6 não for aplicada à válvula do acelerador 3,

28/87 uma abertura TH da válvula do acelerador 3 será mantida em uma abertura padrão THDEF (por exemplo, 5 graus), onde a força de energização da mola de retorno 4 e a força de energização do membro resiliente 5 estarão em equilíbrio.

O motor 6 é conectado a uma unidade de comando eletrônico (adiante denominada de ECU) 7. A operação do motor 6 é controlada pela ECU 7. A válvula do acelerador 3 é associada com um sensor de abertura de válvula do acelerador 8 para detectar a abertura de válvula do acelerador TH. Um sinal detectado originário do sensor de abertura de válvula do acelerador 8 é suprido à ECU 7.

Adicionalmente, a ECU 7 é conectada a um sensor de aceleração 9 para detectar um grau de depressão ACC de um pedal de acelerador para detectar uma capacidade demandada pelo motorista do veículo no qual o motor 1 é montado. Um sinal detectado originário do sensor de aceleração 9 é suprido à ECU 7.

A ECU 7 apresenta um circuito de entrada, um conversor A/D, uma unidade de processamento central (CPU), um circuito de memória, e um circuito de saída. O circuito de entrada é suprido com sinais detectados a partir do sensor de abertura de válvula do acelerador 8 e do sensor de aceleração 9. O conversor A/D converte sinais de saída em sinais digitais. A CPU executa diversas operações de processo. O circuito de memória apresenta uma ROM (memória somente de leitura) para armazenar os processos executados pela CPU, e mapas e tabelas que são mencionados nos processos, e uma RAM para armazenar os resultados dos processos de execução pela CPU. O circuito de saída supre uma corrente de energização ao motor 6. A ECU 7 determina uma abertura alvo THR da válvula do acelerador 3, de acordo com a quantidade de depressão ACC do pedal do acelerador, determina uma quantidade de controle DUT para o motor 6 a fim de fazer com que a abertura de válvula do acelerador detectada TH coincida com a abertura alvo THR, e supre um sinal elétrico de acordo com a quantidade de controle DUT para o motor 6.

Na presente concretização, o dispositivo de acionamento de vál29/87 vula do acelerador 10 que inclui a válvula do acelerador 3, a mola de retorno 4, o membro resiliente 5, e o motor 6 é um objeto controlado. Uma entrada a ser aplicada ao objeto controlado é um coeficiente de trabalho DUT do sinal elétrico aplicado ao motor 6. Uma saída originária do objeto controlado é a abertura de válvula do acelerador TH detectada pelo sensor de abertura da válvula do acelerador 8.

Quando as características de resposta de freqüência do dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10 forem medidas, serão obtidas as características de ganho e as características de fase indicadas pelas linhas cheias nas figuras 2A e 2B. Um modelo definido pela equação (1) mostrada abaixo é ajustado como o modelo de objeto controlado. As características de resposta de freqüência do modelo são indicadas pelas curvas de linha quebrada nas figuras 2A e 2B. Foi confirmado que as características de resposta de freqüência do modelo são similares às características do dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10.

DTH(k+1) = a1 x DTH(k) + a2 x DTH(k-1) + b1 x DUT(k-d) + c1 (1) onde k é um parâmetro que representa um tempo diferente, e DTH(k) é uma quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador definida pela equação (2) mostrada abaixo. DTH(k+1) é uma quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador em um tempo diferente (k+1).

DTH(k) = TH(k) - THDEF (2) onde TH é uma abertura de válvula do acelerador detectada, e THDEF é a abertura padrão.

Na equação (1), a1, a2, b1 e c1 são parâmetros que determinam as características do modelo de objeto de controle, e d é um tempo morto. O tempo morto é um retardo entre a entrada e a saída do modelo de objeto controlado.

O modelo definido pela equação (1) é um modelo DARX (modelo auto-regressivo retardado com entrada exógena) e um sistema de tempo diferente, que é empregado para facilitar a aplicação de um controle adaptativo.

Na equação (1), o parâmetro de modelo c1 é irrelevante para a

30/87 entrada e saída do objeto de controle, além dos parâmetros de modelo a1 e a2 que são relevantes à quantidade de desvio de saída DTH, e o parâmetro de modelo b1 que é relevante para o coeficiente de trabalho de entrada DUT. O parâmetro de modelo c1 é um parâmetro que representa uma quantidade de desvio da abertura padrão THDEF e perturbação aplicada ao dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10. Em outras palavras, a quantidade de desvio de abertura padrão e a perturbação podem ser identificadas pela identificação do parâmetro c1 simultaneamente com os parâmetros de modelo a1, a2, e b1 por um identificador de parâmetro de modelo.

A figura 3 é um diagrama de bloco funcional do sistema de controle de válvula do acelerador que é realizado pela ECU 7. O sistema de controle de válvula do acelerador, conforme configurado, inclui um controlador de modo deslizante adaptativo 21, um identificador de parâmetro de modelo 22, um previsor de estado 23 para calcular uma quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador prevista (adiante denominada de grau de desvio prevista ou PREDTH(k)), onde PREDTH(k) (=DTH(k+d)) depois de decorrido o tempo morto d, e uma unidade de ajuste de abertura alvo 24 para ajustar uma abertura alvo THR para a válvula do acelerador 3, de acordo com a quantidade de depressão de pedal de acelerador ACC.

O controlador de modo deslizante adaptativo 21 calcula um coeficiente de trabalho DUT de acordo com um controle de modo deslizante adaptativo, a fim de fazer com que a abertura da válvula do acelerador detectada TH coincida com a abertura alvo THR, e emite o coeficiente de trabalho calculado DUT.

Com o uso do controlador de modo deslizante adaptativo 21, é possível mudar as características de resposta da abertura de válvula do acelerador TH para a abertura alvo THR, usando um parâmetro específico (VPOLE). Como resultado, é possível impedir os choques no momento em que a válvula do acelerador 3 se move de uma posição aberta para uma posição totalmente fechada, isto é, no momento em que a válvula do acelerador 3 colide com um batente para deter a válvula do acelerador 3 na posição totalmente fechada. Também, é possível criar a resposta de motor que cor31/87 responde à operação da variável de pedal de acelerador. Adicionalmente, é também possível obter uma boa estabilidade contra os erros dos parâmetros de modelo.

O identificador de parâmetro de modelo 22 calcula um vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L (0L^T = [a1, a2, b1, c1]) e supre o vetor de parâmetro de modelo corrigido calculado ΘΙ_ ao controlador de modo deslizante adaptativo 21. Mais especificamente, o identificador de parâmetro de modelo 22 calcula um vetor de parâmetro de modelo Θ com base na abertura de válvula do acelerador TH e no coeficiente de trabalho DUT. O identificador de parâmetro de modelo 22 executa então um processo de limite do vetor de parâmetro de modelo Θ para calcular o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L, e supre o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L ao controlador de modo deslizante adaptativo 21. Desta maneira, são obtidos os parâmetros de modelo a1, a2 e b1 que são ótimos para fazer com que a abertura de válvula do acelerador TH siga a abertura alvo THR, sendo também obtido o parâmetro de modelo c1 indicativo de perturbação e uma quantidade de desvio da abertura padrão THDEF.

Com o uso do identificador de parâmetro de modelo 22 para identificar os parâmetros de modelo em uma base de tempo real, a adaptação às mudanças nas condições de operação de motor, a compensação para as variações das características de hardware, a compensação para as flutuações de tensão de suprimento de energia, e a adaptação às mudanças dependentes do envelhecimento das características de hardware se tornam possíveis.

O previsor de estado 23 calcula uma abertura de válvula do acelerador TH (valor previsto) depois de decorrido o tempo morto d, ou mais especificamente, uma quantidade de desvio previsto PREDTH, com base na abertura de válvula do acelerador TH e no coeficiente de trabalho DUT, e supre a quantidade de desvio calculado PREDTH ao controlador de modo deslizante adaptativo 21. Com o uso da quantidade de desvio prevista PREDTH, é assegurada a robustez do sistema de controle contra o tempo morto do objeto controlado, sendo aperfeiçoada a controlabilidade nas ime32/87 diações da abertura padrão THDEF, onde o tempo morto é grande.

A seguir, serão descritos os princípios de operação do controlador de modo deslizante adaptativo 21.

Primeiramente, um valor alvo (DTHR(k) é definido como uma quantidade de desvio entre a abertura alvo THR(k) e a abertura padrão THDEF pela seguinte equação (3).

DTHR(k) = THR(k) - THDEF (3)

Se um desvio e(k) entre a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH e o valor alvo DTHR for definido pela seguinte equação (4), então um valor de função de comutação a(k) do controlador de modo deslizante adaptativo será ajustado pela seguinte equação (5).

e(k) = DTH(k) - DTHR(k) (4) a(k) = e(k) + VPOLE x e(k-1) (5) = (DTH(k) - DTHR(k)) + VPOLE x (DTH(k-1) - DTHR(k-1)) onde VPOLE é um parâmetro de ajuste de função de comutação que é ajustado em um valor que é maior do que -1 e menor do que 1.

Em um plano de fase definido por um eixo vertical que representa o desvio e(k) e por um eixo horizontal que representa o desvio anterior e(k-1), um par do desvio e(k) e do desvio anterior e(k-1) que satisfaz a equação de a(k) = 0 representa uma linha reta. A linha reta é geralmente mencionada como uma linha reta de comutação. Um controle de modo deslizante é um controle que contempla o comportamento do desvio e(k) na linha reta de comutação. O controle de modo deslizante é executado, de modo que o valor de função de comutação o(k) se torne 0, isto é, o par do desvio e(k) e do desvio anterior e(k-1) se encontra na linha reta de comutação no plano de fase, para assim atingir um controle robusto contra perturbação e o erro de modelagem (a diferença entre as características de uma atual instalação e as características de um modelo de objeto controlado). Como resultado, a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH é controlada com uma melhor robustez para seguir o valor alvo DTHR.

Conforme mostrado na figura 4, com a mudança do valor do pa33/87 râmetro de ajuste de função de comutação VPOLE na equação (5), é possível mudar as características de amortecimento do desvio e(k), isto é, as características subseqüentes da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH para seguir o valor alvo DTHR. Especificamente, falha completamente se VPOLE for igual a - 1, então a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH segue o valor alvo DTHR. À medida que o valor absoluto do parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE é reduzido, aumenta a velocidade na qual a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH segue o valor alvo DTHR.

O sistema de controle de válvula do acelerador é exigido para satisfazer as seguintes exigências A1 e A2:

A1) Quando a válvula do acelerador 3 for deslocada para a posição totalmente fechada, será impedida a colisão da válvula do acelerador 3 com o batente para deter a válvula do acelerador 3 na posição totalmente fechada; e

A2) Deve ser aperfeiçoada a controlabilidade com relação às características não-lineares nas imediações da abertura padrão THDEF (uma mudança nas características de resiliência devido ao equilíbrio entre a força de energização da mola de retorno 4 e a força de energização do membro resiliente 5, um retrocesso das engrenagens interpostas entre o motor 6 e a válvula do acelerador 3, e uma zona morta onde a abertura de válvula do acelerador não muda, mesmo com a mudança do coeficiente de trabalho DUT).

Por isso, é necessário diminuir a velocidade na qual converge o desvio e(k), isto é, a velocidade convergente do desvio e(k), nas imediações da posição totalmente fechada da válvula do acelerador, e aumentar a velocidade convergente do desvio e(k) nas imediações da abertura padrão THDEF.

De acordo com o controle de modo deslizante, a velocidade convergente de e(k) pode facilmente ser mudada com a mudança do parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE. Por isso, na presente concretização, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE é ajusta34/87 do de acordo com a abertura de válvula do acelerador TH e com um grau de mudança DDTHR (“DTHR(k) - DTHR(k-1)) do valor alvo DTHR, para assim satisfazer as exigências A1 e A2.

Conforme descrito acima, de acordo com o controle de modo deslizante, o desvio e(k) é convergido para 0 em uma velocidade convergente indicada e de maneira robusta contra perturbação e o erro de modelagem restringindo par do desvio e(k) e o desvio precedente e(k-1) sobre a linha reta de comutação (o par de e(k) e e(k-1), desvio este que será daqui em diante mencionado como quantidade de estado de desvio). Por isso, no controle de modo deslizante, é importante como colocar a quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação e de limitar a quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação.

A partir do ponto de vista acima, uma entrada DUT(k) (também indicada como Us1(k)) para o objeto controlado (uma saída do controlador) é expressa como a soma de uma entrada de controle equivalente Ueq(k), uma entrada de lei de alcance Urch(k), e uma entrada de lei adaptativo Uadp(k), conforme indicado pela seguinte equação (6).

DUT(k) = Usl(k) = Ueq(k) + Urch(k) + Uadp(k) (6)

A entrada de controle equivalente Ueq(k) é uma entrada para limitar a quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação. A entrada de lei de aalcance Urch(k) é uma entrada para localizar a quantidade de estado de desvio sobre a linha reta de comutação. A entrada de lei adaptativa Uadp(k) é uma entrada para localizar a quantidade de estado de desvio sobre linha reta de comutação, enquanto reduz o erro de moldelagem e o efeito de perturbação. Métodos de calculo destas entradas Ueq(k), Urch(k), e Uadp(k) serão descritos abaixo.

Uma vez que a entrada de controle equivalente Ueq(k) é uma entrada para limitar a quantidade de estado de desvio na linha reta de comutação, uma condição a ser satisfeita é fornecida pela seguinte equação (7):

a(k) = a(k+1) (7)

Com o uso das equações (1), (4) e (5), o coeficiente de trabalho

35/87

DUT(k) que satisfaz a equação (7) é determinado pela equação (9) mostrada abaixo. O coeficiente de trabalho DUT(k) calculado com a equação (9) representa a entrada de controle equivalente Ueq(k). A entrada de lei de alcance Urch(k) e a entrada de lei adaptativa Uadp(k) são definidas pelas respectivas equações (10) e (11) mostradas abaixo.

DUT(k)- (1-al -VPOLE) DTH(W) + (VPOLE-a2)DTII(k+d-l)

- c 1 + DTHR(k+d+l) + (VPOLE -1) DTHR(k+d)

-VPOLE X DTIIR(k+d-])J (9) — Ueq(k)

Urch(k)=·-^- u(k+d) (10)

Uadp(k)= -rf-ΣΔΤσβ) (11) onde F e G, respectivamente, representam um ganho de controle de lei de alcance e um ganho de controle de lei adaptativa, que são ajustados conforme descrito abaixo, e ΔΤ representa um período de controle.

O cálculo da equação (9) exige uma quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k+d) depois de decorrido o tempo morto de um valor alvo correspondente DTHR(k+d+1). Por isso, a quantidade de desvio previsto PREDTH(k) calculada pelo previsor de estado 23 é usada como a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k+d) depois de decorrido o tempo morto d, e o último valor alvo DTHR é usado como o valor alvo DTHR(k+d+1).

Em seguida, são determinados o ganho de controle de lei de alcance F e o ganho de controle de lei adaptativa G, de modo que a quantidade de estado de desvio possa ser estavelmente localizado sobre a linha reta de comutação pela entrada de lei de alcance Urch e pela entrada de lei adaptativa Uadp.

Especificamente, é assumida uma perturbação V(k), e é determinada uma condição de estabilidade para manter o valor de função de comutação a(k) estável contra a perturbação V(k) para se obter uma condição para ajuste dos ganhos F e G. Como resultado, como a condição de estabili36/87 dade que a combinação dos ganhos F e G satisfaz, foram obtidas as seguintes equações de (12) a (14), em outras palavras, a combinação dos ganhos F e G deve ser localizada em uma região hachurada mostrada na figura 5.

F > 0 (12)

G>0 (13)

F<2-(AT/2)G (14)

Conforme descrito acima, a entrada de controle equivalente Ueq(k), a entrada de lei de alcance Urch(k), e a entrada de lei adaptativa Uadp(k) são calculadas a partir das equações de (9) a (11), e o coeficiente de trabalho DUT(k) é calculado como a soma dessas entradas.

O identificador de parâmetro de modelo 22 calcula um vetor de parâmetro de modelo do modelo de objeto controlado com base na entrada (DUT(k)) e na saída (TH(K)) do objeto controlado, conforme descrito acima. Especificamente, o identificador de parâmetro de modelo 22 calcula um vetor de parâmetro de modelo 0(k), de acordo com um algoritmo de identificação seqüencial (algoritmo de método dos quadrados mínimos seqüencial generalizado) representado pela seguinte equação (15).

0(k) = 0(k-l) + KP(k)ide(k) (15) e(k)^T = [al', a2', bl’, cl'] (16) onde a1a2', b1^f, c1'representam parâmetros de modelo antes de um processo de limite descrito posteriormente a ser executado, ide(k) representa um erro de identificação definido pelas equações (17), (18), e (19) mostradas abaixo, onde DTHHAT(k) representa um valor estimado da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DHT(k) (adiante denominada de grau de desvio de abertura de válvula do acelerador estimado), que é calculada com o uso do último vetor de parâmetro de modelo 0(k-1), e KP(k) representa um vetor de coeficiente de ganho definido pela equação (20) mostrada abaixo. Na equação (20), P(k) representa uma matriz quadrada quártica calculada a partir da equação (21) mostrada abaixo.

37/87 i d e <k) = DTH(k)—DTHHAT(k) DTHHAT(k)= 8 (k-l) ^τ ζ (k) (17) (18) í(k)^T =[DTH(k-l), DTH(k-2), DUT(k-ti-l), 1] (19)

P(k) ζ (k) (20)

KP(k) =

1+ ζ ^T (k)P(k) ζ (k)

(1 : Matriz de Identificação)

De acordo com o ajuste de coeficientes λ1 e λ2 na equação (21) (21), o algoritmo de identificação originário das equações (15) a (21) se torna um dos seguintes quatro algoritmos de identificação:

λ1 = 1 ,λ2 = 0 Algoritmo de ganho fixo λ1 = 1 ,λ2 = 1 Algoritmo de método dos quadrados mínimos λ1 = 1,λ2 = Y Algoritmo de ganho degressivo (λ é um valor fornecido além de 0, 1) λ1 = λ,λ2 = 1 Algoritmo ponderado de método dos quadrados mínimos (λ é um valor fornecido além de 0, 1)

Na presente concretização, é exigido que as seguintes exigências B1, B2 e B3 sejam satisfeitas:

B1) Adaptação às mudanças das características dinâmicas quase-estáticas e às variações das características de hardware.

Mudanças das características dinâmicas quase-estáticas indica as mudanças de características de regime inferior, tal como as flutuações de tensão de fornecimento de energia ou degradações de hardware devido ao envelhecimento.

B2) Adaptação às mudanças das características dinâmicas de regime elevado

Especificamente, isto indica a mudança às características dinâmicas dependendo das mudanças na abertura da válvula do acelerador TH.

B3) Prevenção de um desvio dos parâmetros de modelo.

38/87

O desvio, que é um aumento excessivo dos valores absolutos dos parâmetros de modelo, deve ser evitado. O desvio dos parâmetros de modelo é causado pelo efeito do erro de identificação, que não deve ser refletido aos parâmetros de modelo, devido às características não-lineares do objeto controlado.

A fim de satisfazer as exigências B1 e B2, os coeficientes λ1 e λ2 são ajustados, respectivamente, em um valor fornecido λ e 0”, de modo que seja empregado o algoritmo ponderado de método dos quadrados mínimos.

A seguir, o desvio dos parâmetros de modelo será descrito abaixo. Conforme mostrado na figura 6A e na figura 6B, se houver um erro de identificação residual, que é causado pelas características não-lineares, tais como as características da válvula do acelerador, depois dos parâmetros de modelo terem sido convergidos até certo ponto, ou se uma perturbação, cujo valor médio não é zero, for constantemente aplicada, então os erros de identificação residuais serão acumulados, causando um desvio dos parâmetros de modelo.

Uma vez que tal erro de identificação residual não deve ser refletido aos valores dos parâmetros de modelo, um processo de zona morta será executado com o uso de uma função de zona morta Fn1, conforme mostrado na figura 7A. Especificamente, um erro de identificação corrigido idenl(k) é calculado a partir da seguinte equação (23), e um vetor de parâmetro de modelo G(k) é calculado com o uso do erro de identificação corrigido idenl(k). Isto é, a seguinte equação (15a) é usada ao invés da equação acima (15). Desta maneira, a exigência (B3) pode ser satisfeita.

idenl(k) = Fnl(ide(k)) (23)

0(k) = e(k-l) + KP(k)idenl(k) (15a)

A função de zona morta Fn1 não é limitada à função mostrada na figura 7A. Uma função de zona morta descontínua, conforme mostrada na figura 7B, ou uma função de zona morta incompleta, conforme mostrada na figura 7C, pode ser usada como a função de zona morta Fnl. Entretanto, será impossível evitar por completo o desvio, se a função de zona morta in39/87 completa for usada.

A amplitude do erro de identificação residual muda, de acordo com um grau de mudança na abertura de válvula do acelerador TH. Na presente concretização, um parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT que define a largura da zona morta mostrada nas figuras 7A a 7C é ajustado de acordo com o valor médio quadrado DDTHRSQA de uma quantidade de mudança na abertura de válvula do acelerador alvo THR. Especificamente, o parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT é ajustado, de tal modo que ele aumente à medida que o valor médio quadrado DDTHRSQA aumenta.

De acordo com tal ajuste do parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT, é impedido que o desprezo de um erro de identificação seja refletido aos valores dos parâmetros de modelo, como o erro de identificação residual. Na seguinte equação (24), DDTHR representa um grau de mudança na abertura de válvula do acelerador alvo THR, que é calculado a partir da se15 guinte equação (25):

DDTHRSQA(k) = —Σ DDTHR(i)² (24) n+1 _i=0

DDTHR(k) = DTHR(k) —DTHR(k-l) (25) = THR(k)-THR(k-l)

Uma vez que a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH é controlada com relação ao valor alvo DTHR pelo controlador de modo deslizante adaptativo 21, o valor alvo DTHR na equação (25) pode ser mudado com relação à quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH. Neste caso, à quantidade de mudança DDTH na quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH pode ser calculada, e o parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT pode ser ajustado de acordo com o valor médio quadrado DDTHRSQA obtido pela substituição de DDTHR, na equação (24), por DDTH.

Para adicionalmente aperfeiçoar a robustez do sistema de controle, é eficaz adicionalmente estabilizar o controlador de modo deslizante adaptativo 21. Na presente concretização, os elementos aT, a2', bT e cT do vetor de parâmetro de modelo 6(k) calculados a partir da equação (15) são

40/87 submetidos ao processo de limite, de modo que um vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L(k) (0L(k)^T=[a1 ,a2,b1 ,c1']) seja calculado. O controlador de modo deslizante adaptativo 21 executa um controle de modo deslizante com o uso de vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L(k). O processo de limite será descrito posteriormente em detalhes com referência aos fluxogramas.

A seguir, um processo para calcular a quantidade de desvio prevista PREDTH no previsor de estado 23 será descrito abaixo.

Primeiro, as matrizes A, B e os vetores X(k), U(k) são definidos de acordo com as seguintes equações de (26) a (29):

U(k) =

A—

B=

al	a2*l
_ 1	°J
bl	cl1
_0	OJ
	' DTH(k)
	DTH(k-l)
	' DUT(k)

(26) (27) (28) (29)

Reescrevendo a equação (1) que define o modelo de objeto controlado, com o uso das matrizes A, B e dos vetores X(k), U(k), é obtida a seguinte equação (30):

X(k+1) AX(k) = BU(k-d) (30)

A determinação de X(k+d) a partir da equação (30), é obtida a seguinte equação (31):

X(k+d) = A^dX(k)+[A^d_1B A^d~² B - AB B]

U(k-l)

U(k-2) (31)

U(k-d)

Se as matrizes A' e B' forem definidas pelas seguintes equações 20 (32), (33), com o uso de parâmetros de modelo a1', a2', b1* e c1' que não são submetidos ao processo de limite, um vetor previsto XHAT(k+d) será

41/87 fornecido pela seguinte equação (34). A’= K ^a2’1 [_1 0 J

B’= F^bl’ ^cl’1 Lo 0 (32) ¢33)

XHAT(k+d) = A’^dX(k) + [A’^{d l} B’ A’^d_2B’ ·· Α’Β’ B’]

U(k-l)

U(k-2) (34)

U(k-d)

O elemento da primeira fila DTHHAT(k+d) do vetor prevista XHAT(k+d) corresponde à quantidade de desvio previsto PREDTH(k), e é fornecida pela seguinte equação (35).

PREDTH(k) = DTHHAT(k+d) = alx DTH(k) + α2 x DTH(k-l) + βΐ x DUT(k-l) + β2 χ DUT(k-2) + - · + βά x DUT(k-d) + yl + γ2 + · + yd (35) onde a1 representa um elemento da primeira fila e da primeira coluna da matriz Á^d, a2 representa um elemento da primeira fila e da segunda coluna da matriz Á^d, βΐ representa ujm elemento da primeira fila e da primeira colu10 na da matriz Á^d''B', e yi representa um elemento da primeira fila e segunda coluna da matriz A^d''B'.

Com a aplicação da quantidade de desvio previsto PREDTH(k) calculada a partir da equação (35) com relação à equação (9), e com a substituição dos valores alvos DTHR(k+d+1), DHTR(k+d), e DTHR(k+d-1), res15 pectivamente, por DTHR(k), DTHR(k-1) e DTHR(k-2), é obtida a seguinte equação (9a). A partir da equação (9a), é calculada a entrada de controle equivalente Ueq(k).

42/87

DUT(k)= -j-{ (1 - al - VPOLE) PREDTH(k) + CVPOLE-a2)PREDTH(k-l) — cl + DTHR(k) + (VPOLE-1) DTHR(k-l)-VPOLE X DTHR(k-2)} = Ueq(k) (9a)

Com o uso da quantidade de desvio prevista PREDTH(k), calculada a partir da equação (35), um valor de função de comutação previsto apre(k) é definido pela seguinte equação (36). A entrada de lei de alcance

Urch(k) e a entrada de lei adaptativa Uadp(k) são calculadas, respectivamente, a partir das seguintes equações (10a) e (11a).

opre(k) = (PREDTH(k) - DTHR(k-l)) + VPOLE(PREDTH(k-l) - DTHR(k-2)) (36)

U rch(k)= σ pr e (k) (10 a) — C ^k

Uadp(k)= “Γη Σ Δ T σ pre(i) (11a) bl _i=0

O parâmetro de modelo cíé um parâmetro que representa um desvio da abertura padrão THDEF e uma perturbação. Por isso, conforme mostrado na figura 8, o parâmetro de modelo c1¹ muda com a perturbação, mas pode ser considerado como substancialmente constate em um período relativamente curto. Na presente concretização, o parâmetro de modelo c1' é estatisticamente processado, e o valor central de suas variações é calculado como um desvio de abertura padrão thdefadp. O desvio de abertura padrão thdefadp é usado para calcular a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH e o valor alvo DTHR.

De modo geral, o método dos quadrados mínimos é conhecido como um método do processo estatístico. No processo estatístico, de acordo com o método dos quadrados mínimos, todos os dados, isto é, todos os pa20 râmetros identificados c1', obtidos em um certo período, são armazenados em uma memória e os dados armazenados são submetidos a um cálculo de lote do processo estatístico em uma certa sincronização. Entretanto, o cálcu43/87

Io de lote exige uma memória que apresenta uma grande capacidade de armazenamento para armazenar todos os dados, sendo necessária uma maior quantidade de cálculos devido ao fato dos cálculos de matriz inversa serem exigidos.

Por isso, de acordo com a presente concretização, o algoritmo seqüencial de método dos quadrados mínimos para o controle adaptativo que é indicado pelas equações de (15) até (21) é aplicado ao processo estatístico, e o valor central dos quadrados mínimos do parâmetro de modelo c1 é calculado como o desvio de abertura padrão thdefadp.

Especificamente, nas equações de (15) a (21), com a substituição de 0(k) e 0(k)^T por thdefadp, a substituição de ξ(^ e ξ(^^τ por ”1, a substituição de ide(k) por ecl(k), a substituição de KP(k) por KPTH(k), a substituição de P(k) por PTH(k), e a substituição de λ1 e λ2, respectivamente, por λ1'β λ2', são obtidas as seguintes equações de (37) a (40).

thdefadp(k+l) = thdef adp(k) + KPTH(k)ecl(k)	(37)
KPTH(k) -	(38)
l + PTH(k)
PTH(k+l) = y-; <1- )PTH(k) λ i λ ι + λ 2 PTH(k)	(39)
ecl(k)=c 1 ’(k)—thdef adp(k)	(40)

Um dos algoritmos descritos acima pode ser selecionado de acordo com o ajuste dos coeficientes X1'e λ2'. Na equação (39), o coeficiente λΓ é ajustado em um determinado valor além de 0 ou 1, e o coeficiente λ2' é ajustado em 1, empregando assim o processo ponderado de quadrados mínimos.

Para os cálculos das equações de (37) até (40), os valores a serem armazenados são thdefadp(k+1) e PTh(k+1) apenas, não sendo exigido nenhum cálculo de matriz inversa. Por isso, com o emprego do algoritmo seqüencial do método dos quadrados mínimos, o parâmetro de modelo c1 pode ser estatisticamente processado de acordo com o método dos quadrados mínimos, enquanto supera os inconvenientes de um processo geral de quadrados mínimos.

44/87

O desvio de abertura padrão thdefadp obtido como um resultado do processo estatístico, é aplicado às equações (2) e (3), e a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k) e o valor alvo DHTR(k) são calculados a partir das seguintes equações (41) e (42) em vez das equações (2) e (3).

DTH(k) = TH(k) - THDEF + thdefadp (41)

DTHR(k) = THR(k) - THDEF + thdefadp (42)

Com o uso das equações (41) e (42), mesmo quando a abertura padrão THDEF for deslocada de seu valor designado devido às variações de característica ou ao envelhecimento do hardware, o deslocamento poderá ser compensado para executar um processo de controle preciso.

Os processos de operação executados pela CPU na ECU 7 para a realização das funções do controlador de modo deslizante adaptativo 21, do identificador de parâmetro de modelo 22, e do previsor de estado 23 serão descritos abaixo.

A figura 9 é um fluxograma que mostra um processo do controle de abertura de válvula do acelerador. O processo é executado pela CPU na ECU 7 em cada período de tempo predeterminado (por exemplo, 2 mseg).

Na etapa S11, é executado um processo de ajuste de uma variável de estado mostrada na figura 10. Os cálculos das equações (41) e (42) são executados para determinarem a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k) e o valor alvo (DTHR(k) (etapas S21 e S22, na figura 10). O símbolo (k) que representa um valor corrente pode, às vezes, ser omitido, conforme mostrado na figura 10.

Na etapa S12, é executado um processo de execução dos cálculos do identificador de parâmetro de modelo, conforme mostrado na figura 11, isto é, um processo de cálculo do vetor de parâmetro de modelo 0(k) a partir da equação (15a). Além disso, o vetor de parâmetro de modelo G(k) é submetido ao processo de limite, de modo que o vetor de parâmetro de modelo corrigido GL(k) seja calculado.

Na etapa S13, um processo de execução dos cálculos do previstor de estado, conforme mostrado na figura 21, é executado para calcular a

45/87 quantidade de desvio previsto PREDTH(k).

A seguir, com o uso do vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L(k), calculado na etapa S12, um processo de cálculo da entrada de controle Usl(k), conforme mostrado na figura 22, é executado na etapa S14. Especificamente, a entrada de controle equivalente Ueq, a entrada de lei de alcance Urch(k), e a entrada de lei adaptativa Uadp(k) são calculadas, e a entrada de controle Usl(k) (= coeficiente de trabalho DUT(k) é calculada como a soma destas entradas Ueq(k), Urch(k) e Uadp(k).

Na etapa S16, é executado um processo de determinação de estabilidade do controlador de modo deslizante, conforme mostrado na figura 29. Especificamente, a estabilidade é determinada com base em um valor diferencial da função Lyapunov, sendo ajustada uma bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB. Quando a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for ajustada em 1, isto indicará que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é instável.

Se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for ajustada em 1, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é estável, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE será ajustado em um valor de estabilização predeterminado XPOLESTB (vide as etapas S231 e S232, na figura 24), e a entrada Ueq será ajustada em 0. Isto é, o processo de controle pelo controlador de modo deslizante adaptativo 21 é comutado para um processo de controle com base apenas na entrada de lei de alcance Urch e na entrada de lei adaptativa Uadp, para assim estabilizar o controle (vide as etapas S206 e S208 na figura 22).

Adicionalmente, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21 tiver se tornado instável, as equações para calcular a entrada de lei de alcance Urch e a entrada de lei adaptativa Uadp serão modificadas. Especificamente, os valores do ganho de controle de lei de alcance F e do ganho de controle de lei adaptativa G são modificados para valores para estabilizar o controlador de modo deslizante adaptativo 21, e a entrada de lei de alcance Urch e a entrada de lei adaptativa Uadp são calculadas sem o uso do parâmetro de modelo b1( vide figuras 27 e 28). De acordo com o proces46/87 so de estabilização acima, é possível rapidamente terminar o estado instável do controlador de modo deslizante adaptativo 21, e trazer o controlador de modo deslizante adaptativo 21 de volta para seu estado estável.

Na etapa S17, um processo de cálculo do desvio de abertura padrão thdefadp, conforme mostrado na figura 30, é executado para calcular o desvio de abertura padrão thdefadp.

A figura 11 é um fluxograma que mostra um processo de execução de cálculos do identificador de parâmetro de modelo 22.

Na etapa S31, o vetor de coeficiente de ganho KP(k) é calculado a partir da equação (20). Depois, a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador estimada DTHHAT(k) é calculada a partir da equação (18), na etapa S32. Na etapa S33, é executado um processo de cálculo do erro de identificação idenl(k), conforme mostrado na figura 12. A quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador estimada DTHHAT(k) calculada, na etapa S32, é aplicada à equação (17) para calcular o erro de identificação ide(k). Adicionalmente, na etapa S32, o processo de zona morta que usa a função mostrada na figura 7A é executado para calcular o erro de identificação corrigido idenl.

Na etapa S34, o vetor de parâmetro de modelo G(k) é calculado a partir da equação (15a). Depois, o vetor de parâmetro de modelo G(k) é submetido ao processo de estabilização, na etapa S35. Isto é, cada um dos parâmetros de modelo é submetido ao processo de limite para calcular o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L(k).

A figura 12 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo do erro de identificação idenl(k) que é executado na etapa S33 mostrada na figura 11.

Na etapa S51, o erro de identificação ide(k) é calculado a partir da equação (17). Depois, é determinado, se o valor de um contador CNTIDST que é incrementado na etapa S53 é ou não maior do que um valor predeterminado XCNTIDST que é ajustado de acordo com o tempo morto d do objeto de controle (etapa S52). O valor predeterminado XCNTIDST é ajustado, por exemplo, em 3, de acordo com um tempo morto d = 2. Uma

47/87 vez que o contador CNTIDST apresenta um valor inicial de 0, o processo primeiramente vai para a etapa S53, na qual o contador CNTIDST é incrementado em ”1. Em seguida, o erro de identificação ide(k) é ajustado em 0, na etapa S54, depois do que o processo vai para a etapa S55. Imediatamente após do início da identificação do vetor de parâmetro de modelo 0(k), nenhum erro de identificação correto pode ser obtido pela equação (17). Por isso, o erro de identificação ide(k) é ajustado em 0, de acordo com as etapas S52 a S54, ao invés de usar o resultado calculado da equação (17).

Se a resposta à etapa S52 for afirmativa (SIM), então, o processo imediatamente procederá para a etapa S55.

Na etapa S55, o erro de identificação ide(k) é submetido a uma filtragem de baixa passagem. Especificamente, quando da identificação dos parâmetros de modelo de um objeto controlado que apresenta características de baixa passagem, a ponderação de identificação do algoritmo do método dos quadrados mínimos para o erro de identificação ide(k) apresentará características de freqüência, conforme indicadas pela linha cheia L1 na figura 13A. Com a filtragem de baixa passagem do erro de identificação ide(k), as características de freqüência, conforme indicado pela linha cheia L1, são mudadas para uma característica de freqüência, conforme indicadas pela linha quebrada L2, onde os componentes de alta freqüência são atenuados. A razão para executar a filtragem de baixa passagem será descrita abaixo.

As características de freqüência do objeto controlado efetivo que apresenta as características de baixa passagem e do modelo de objeto controlado das mesmas são representadas, respectivamente, pelas linhas cheias L3 e L4, na figura 13B. Especificamente, se os parâmetros de modelo forem identificados pelo identificador de parâmetro de modelo 22 com relação ao objeto controlado que apresenta características de baixa passagem (características de componentes de alta freqüência atenuantes), os parâmetros de modelo identificados serão grandemente afetados pela característica de rejeição alta freqüência, de modo que o ganho do modelo de objeto controlado se torne menor que as características efetivas em uma faixa de baixa

48/87 freqüência. Como resultado, o controlador de modo deslizante 21 excessivamente corrige a entrada de controle.

Com a mudança das características de freqüência da ponderação do algoritmo de identificação para as características indicadas pela linha quebrada L2, na figura 13A, de acordo com a filtragem de baixa passagem, as características de freqüência do objeto controlado são modificadas para as características de freqüência indicadas pela linha quebrada L5, na figura 13B. Como resultado, as características de freqüência do modelo de objeto controlado são forçadas a coincidirem com as atuais características de freqüência, ou o ganho de baixa freqüência do modelo de objeto controlado é corrigido com relação a um nível que é ligeiramente maior que o ganho real. Conseqüentemente, é possível impedir que a entrada de controle seja excessivamente corrigida pelo controlador de modo deslizante adaptativo 21, para assim aperfeiçoar a robustez do sistema de controle e adicionalmente estabilizar o sistema de controle.

A filtragem de baixa passagem é executada com o armazenamento dos valores passados ide(k-i) do erro de identificação (por exemplo, 10 valores passados para i = 1 a 10) em um buffer em anel, multiplicando os valores passados pelos coeficientes de ponderação, e somando os produtos dos valores passados e os coeficientes de ponderação.

Uma vez que o erro de identificação ide(k) é calculado a partir das equações (17), (18) e (19), o mesmo efeito, conforme descrito acima, pode ser obtido com a execução da mesma filtragem de baixa passagem na quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k) e na quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador estimado DTHHAT(k), ou com a execução da mesma filtragem de baixa passagem nas quantidades de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH(k-1), DTH(k-2) e no coeficiente de trabalho DUT(k-d-l).

Com referência de volta à figura 12, o processo de zona morta, conforme mostrado na figura 14, é executado na etapa S56. Na etapa S61 mostrada na figura 14, n na equação (24) é ajustado, por exemplo, em 5 para calcular o valor médio quadrado DDTHRSQA de uma quantidade de

49/87 mudança da abertura de válvula do acelerador alvo THR. Depois, é recuperada uma tabela EIDNRLMT, mostrada na figura 15, de acordo com o valor médio quadrado DDTHRSQA, para calcular o parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT (etapa S62).

Na etapa S63, é determinado se o erro de identificação ide(k) é ou não maior que o parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT. Se ide(k) for maior que EIDNRLMT, o erro de identificação corrigido ide(k) será calculado a partir da seguinte equação (42), na etapa S67.

idenl(k) = ide(k) - EIDNRLMT (43)

Se a resposta à etapa S63 for negativa (NÃO), será determinado se o erro de identificação ide(k) é maior ou não que o valor negativo do parâmetro de largura de zona morta EIDNRLMT, com um sinal de menos (etapa S64).

Se ide(k) for menor do que -EIDNRLMT, o erro de identificação corrigido (idenl(k) será calculado a partir da seguinte equação (44), na etapa S65.

idenl(k) = ide(k) + EIDNRLMT (44)

Se o erro de identificação ide(k) estiver na faixa entre +EIDNRLMET e -EIDNRLMT, o erro de identificação corrigido idenl(k) será ajustado em 0, na etapa S66.

A figura 16 é um fluxograma que mostra um processo de estabilização do vetor de parâmetro de modelo 0(k), que é executado na etapa S35 mostrada na figura 11.

Na etapa S71 mostrada na figura 16, as bandeiras FA1STAB, FA2STAB, FB1LMT e FC1LMT, usadas neste processo, são inicializadas para serem ajustadas em 0. Na etapa S72, é executado o processo de limite dos parâmetros de modelo a1' e a2' mostrados na figura 17. Na etapa S73, é executado o processo de limite do parâmetro de modelo bl', mostrado na figura 19. Na etapa S74, é executado o processo de limite do parâmetro de modelo c1', mostrado na figura 20.

A figura 17 é um fluxograma que mostra o processo de limite dos parâmetros de modelo aT e a2', que é executado na etapa S72 mostrada na

50/87 figura 16. A figura 18 é um diagrama ilustrativo do processo mostrado na figura 17, e será mencionado com a figura 17.

Na figura 18, as combinações dos parâmetros de modelo a1' e a2' que têm que ser limitados são indicadas pelo símbolo x, e a faixa de combinações dos parâmetros de modelo aT e a2' que são estáveis é indicada por uma região hachurada (adiante mencionada como região estável). O processo de limite, mostrado na figura 17, é um processo de mover as combinações dos parâmetros de modelo a1’ e a2', que estão do lado de fora da região estável na região estável, nas posições indicadas pelos símbolos O.

Na etapa S81, é determinado se o parâmetro de modelo a2' é ou não, maior ou igual a um valor limite inferior a2 predeterminado XIDAeL. O valor limite inferior a2 predeterminado XIDA2L é ajustado em um valor negativo maior do que -1. Os parâmetros de modelo corrigidos estáveis a1 e a2 serão obtidos, quando o ajuste do valor limite inferior a2 predeterminado XIDA2L for -1. Entretanto, o valor limite inferior a2 predeterminado XIDA2L é ajustado em um valor negativo maior do que -Γ, porque a matriz A definida pela equação (26) com relação à n-ésima força pode ocasionalmente se tornar instável (o que significa que os parâmetros de modelo a1' e a 2' não divergem, mas oscilam).

Se a2' for menor do que XIDA2L, na etapa S81, o parâmetro de modelo corrigido a2 será ajustado no valor limite inferior XIDA2L, e uma bandeira de estabilização a2 FA2STAB será ajustada em 1. Quando a bandeira de estabilização a2 FA2STAB for ajustada em 1, isto indicará que o parâmetro de modelo corrigido a2 é ajustado no valor limite inferior XIDA2L. Na figura 18, a correção do parâmetro de modelo em um processo de limite P1 das etapas S81 e S82 é indicado pela linhas de seta com Pl.

Se a resposta à etapa S81 for afirmativa (SIM), isto é, se a2' for maior ou igual a XIDA2L, o parâmetro de modelo corrigido a2 será ajustado no parâmetro de modelo a2', na etapa S83.

Nas etapas S84 e S85, é determinado se o parâmetro de modelo ar está ou não em uma faixa definida por um valor limite inferior a1 prede51/87 terminado XIDA1L e um valor limite superior a1 predeterminado X1DA1H. O valor limite inferior a1 predeterminado X1DA1L é ajustado em um valor que é igual ou maior que -2 e menor que 0, e o valor limite superior a1 predeterminado XIDA1H é ajustado em 2, por exemplo.

Se as respostas às etapas S84 e S85 forem afirmativas (SIM), isto é, se a1' for maior ou igual a XIDA1L e menor ou igual a XIDA1H, o parâmetro de modelo corrigido a1 será ajustado ao parâmetro de modelo aT na etapa S88.

Se a1’ for menor que XIDA1L, na etapa S84, o parâmetro de modelo corrigido a1 será ajustado no valor limite inferior XIDA1L e uma bandeira de estabilização a1 FA1STAB será ajustada em 1”, na etapa S86. Se a1' for maior que XIDA1H, na etapa S85, o parâmetro de modelo corrigido a1 será ajustado no valor limite superior XIDA1H e a bandeira de estabilização a1 FA1STAB será ajustada em 1 na etapa S87. Quando a bandeira de estabilização a1 FA1STAB for ajustada em Γ, isto indicará que o parâmetro de modelo corrigido a1 está ajustado no valor limite inferior XIDA1L ou no valor limite superior XIDA1H. Na figura 18, a correção do parâmetro de modelo em um processo de limite P2 das etapas S84 a S87 é indicada pelas linhas de seta com P2.

Na etapa S90, é determinado se a soma do valor absoluto do parâmetro de modelo corrigido a1 e do parâmetro de modelo corrigido a2 é ou não menor ou igual a um valor de determinação de estabilidade predeterminado XA2STAB. O valor de determinação de estabilidade predeterminado XA2STAB é ajustado em um valor próximo de 1, mas menor do que 1 (por exemplo, 0,99).

As linhas retas L1 e L2 mostradas na figura 18, satisfazem a seguinte equação (45).

a2 + I a1 I = XA2STAB (45)

Por isso, na etapa S90, é determinado se a combinação dos parâmetros de modelo corrigidos a1 e a2 é ou não localizada em uma posição nas linhas retas L1 e L2 mostradas na figura 18, ou mais abaixo destas. Se a resposta à etapa S90 for afirmativa (SIM), o processo de limite imediatamen52/87 te terminará, uma vez que a combinação dos parâmetros de modelo corrigido a1 e a2 se encontra na região estável mostrada na figura 18.

Se a resposta à etapa S90 for negativa (NÃO), será determinado se o parâmetro de modelo corrigido a1 é ou não menor ou igual a um valor obtido com a subtração do valor limite inferior a2 predeterminado XIDA2L do valor de determinação de estabilidade predeterminado XA2STAB, na etapa S91, (uma vez que XIDA2L é menor que 0, XA2STAB - XIDA2L é maior que XA2STAB). Se o parâmetro de modelo corrigido a1 for igual ou menor que (XA2STAB - X1DA2L), o parâmetro de modelo corrigido a2 será ajustado em (XA2STAB - I a11) e a bandeira FA2STAB estabilizante a2 será ajustada em 1, na etapa S92.

Se o parâmetro de modelo corrigido a1 for maior que (XA2STAB - XIDA2L), na etapa S91, o parâmetro de modelo corrigido a1 será ajustado em (XA2STAB - XIDA2L), na etapa S93. Adicionalmente, na etapa S93, o parâmetro de modelo corrigido a2 é ajustado com relação ao valor limite inferior a2 predeterminado XIDA2L, e a bandeira de estabilização a1 FA1STAB e a bandeira de estabilização a2 FA2STAB são ajustadas em 1, na etapa S93.

Na figura 18, a correção do parâmetro de modelo em um processo de limite P3 das etapas S91 e S92 é indicada pelas linhas de seta com P3, e a correção do parâmetro de modelo em um processo de limite P4 nas etapas S91 e S93 é indicada pelas linhas de seta com P4.

Conforme descrito acima, o processo de limite mostrado na figura 17 é executado para trazer os parâmetros de modelo a1' e a2' para a região estável mostrada na figura 18, calculando assim os parâmetros de modelo corrigidos a1 e a2.

A figura 19 é um fluxograma que mostra um processo de limite do parâmetro de modelo fc>1' que é executado na etapa S73 mostrada na figura 16.

Nas etapas S101 e S102, é determinado se o parâmetro de modelo b1’ está ou não em uma faixa definida por um valor limite inferior b1 predeterminado XIDB1L e um valor limite superior b1 predeterminado

53/87

XIDB1H. O valor limite inferior b1 predeterminado XIDB1L é ajustado em um valor positivo (por exemplo, 0,1), e o valor limite superior b1 predeterminado XIDB1H é ajustado em 1, por exemplo.

Se as respostas às etapas S101 e S102 forem afirmativas (SIM), isto é, se b1 * for maior ou igual a XIDB1L e menor ou igual a XIDB1H, o parâmetro de modelo corrigido b1 será ajustado com relação ao parâmetro de modelo b1’ na etapa S105.

Se bT for menor que XIDB1L na etapa S101, o parâmetro de modelo corrigido b1 será ajustado com relação ao valor limite inferior XIDB1L, e uma bandeira de limitação b1 FB1LMT será ajustada em 1, na etapa S104. Se b1' for maior que XIDB1H, na etapa S102, então o parâmetro de modelo corrigido b1 será ajustado no valor limite superior XIDB1H, e a bandeira de limitação b1FB1LMT será ajustada em 1, na etapa S103. Quando a bandeira de limitação b1 FB1LMT for ajustada em 1, isto indicará que o parâmetro de modelo corrigido b1 é ajustado com relação ao valor limite inferior XIDB1L ou ao valor limite superior XIDB1H.

A figura 20 é um fluxograma que mostra um processo de limite do parâmetro de modelo c1', que é executado na etapa S74 mostrada na figura 16.

Nas etapas S111 e S112, é determinado se os parâmetros de modelo c1' estão ou não em uma faixa definida por um valor limite inferior c1 predeterminado XIDC1L e um valor limite superior c1 predeterminado XIDC1H. O valor limite inferior c1 predeterminado XIDC1L é ajustado em 60, por exemplo, e o valor limite superior c1 predeterminado X1DC1H é ajustado em 60, por exemplo.

Se as respostas às etapas S111 e S112 forem afirmativas (SIM), isto é, se c1' for maior ou igual a XIDC1L e menor ou igual a XIDC1 Η, o parâmetro de modelo corrigido c1 será ajustado com relação ao parâmetro de modelo cT, na etapa S115.

Se c1' for menor que X1DC1L, na etapa S111, o parâmetro de modelo corrigido c1 será ajustado ao valor limite inferior XIDC1L, e uma bandeira de limitação c1 FC1LMT será ajustada em 1, na etapa S114. Se

54/87 cT for maior que XIDC1H, na etapa S112, o parâmetro de modelo corrigido C1 será ajustado no valor limite superior XIDC1H, e a bandeira de limitação c1 FC1LMT será ajustada em ’Ί, na etapa S113. Quando a bandeira de limitação c1 FC1LMT for ajustada em 1, isto indicará que o parâmetro de modelo corrigido c1 é também ajustado com relação ao valor limite inferior XIDC1L ou ao valor limite superior XIDC1H.

A figura 21 é um fluxograma que mostra um processo de cálculos do previsor de estado que é executado na etapa S13 mostrada na figura 9.

Na etapa S121, os cálculos da matriz são executados para calcularem os elementos de matriz a1, ot2, β1, β2, γ1 até yd na equação (35).

Na etapa S122, a quantidade de desvio previsto PREDTH(k) é calculado a partir da equação (35).

A figura 22 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de controle UsI (=DUT) aplicado ao dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10, que é executado na etapa S14 mostrada na figura 9.

Na etapa S201, é executado um processo de cálculo do valor de função de comutação previsto apre, que é mostrado na figura 23. Na etapa

5202, é executado um processo de cálculo do valor integrado do valor de função de comutação previsto apre, que é mostrado na figura 26. Na etapa

5203, a entrada de controle equivalente Ueq é calculada a partir da equação (9). Na etapa S204, é executado um processo de cálculo da entrada de lei de alcance Urch, o qual é mostrado na figura 27. Na etapa S205, é executado um processo de cálculo da entrada de lei adaptativa Uadp, o qual é mostrado na figura 28.

Na etapa S206, é determinado se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB, ajustada no processo mostrado na figura 29, é ou não 1. Quando a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for ajustada em 1”, isto indicará que o controlador de modo deslizanteadaptativo 21 é instável.

Se FSMCSTAB for 0, na etapa S206, indicando que o contro55/87 lador de modo deslizante adaptativo 21 é estável, as entradas de controle Ueq, Urch, e Uadp, que são calculadas nas etapas S203 a S205, são somadas, calculando assim a entrada de controle Usl, na etapa S207.

Se FSMCSTAB for 1, na etapa S206, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é instável, a soma da entrada de lei de alcance Urch e da entrada de lei adaptativa Uadp será calculada como a entrada de controle Usl. Em outras palavras, a entrada de controle equivalente Ueq não é usada para calcular a entrada de controle Usl, impedindo assim que o sistema de controle se torne instável.

Nas etapas S209 e S210, é determinado se uma entrada de controle calculada Usl está ou não em uma faixa definida entre um valor limite superior predeterminado XUSLH e um valor limite inferior predeterminado XUSLL. Se a entrada de controle Usl estiver na faixa entre XUSLH e XUSLL, o processo imediatamente terminará. Se a entrada de controle Usl for menor ou igual ao valor de limite inferior predeterminado XUSLL, na etapa S209, a entrada de controle Usl será ajustada com relação ao valor limite inferior predeterminado XUSLL, na etapa S212. Se a entrada de controle Usl for maior ou igual ao valor limite superior predeterminado XUSLH, na etapa S210, a entrada de controle Usl será ajustada com relação ao valor limite superior predeterminado XUSLH, na etapa S211.

A figura 23 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo do valor de função de comutação previsto opre, que é executado na etapa S201 mostrada na figura 22.

Na etapa S221, é executado o processo de cálculo do parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE, que é mostrado na figura 24. Depois, o valor de função de comutação previsto opre(k) é calculado a partir da equação (36), na etapa S222.

Nas etapas S223 e S224, é determinado se o valor de função de comutação previsto calculado opre(k) está ou não em uma faixa definida entre um valor superior predeterminado XSGMH e um valor limite inferior predeterminado XSGML. Se o valor de função de comutação previsto calculado apre(k) estiver na faixa entre XSGMH e XSGML, o processo, mostrado

56/87 na figura 23, imediatamente terminará. Se o valor de função de comutação previsto calculado apre(k) for menor ou igual ao valor limite inferior predeterminado XSGML, na etapa S223, o valor de função de comutação previsto calculado apre(k) será ajustado com relação ao valor limite inferior predeterminado XSGML, na etapa S225. Se o valor de função de comutação previsto calculado apre(k) for maior ou igual ao valor limite superior predeterminado XSGMH, na etapa S224, o valor de função de comutação previsto calculado apre(k) será ajustado com relação ao valor limite superior predeterminado XSGMH, na etapa S226.

A figura 24 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo do parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE, que é executado na etapa S221 mostrada na figura 23.

Na etapa S231, é determinado se a bandeira de determinação de estabilidade FSMSCSTAB é ou não 1. Se FSMCSTAB for 1”, na etapa S231, que indica que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é instável, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE será ajustado em um valor de estabilização predeterminado XPOLESTB, na etapa S232. O valor de estabilização predeterminado XPOLESTB é ajustado em um valor que é maior do que -1, mas muito próximo a -1 (por exemplo, -0,999).

Se FSMCSTAB for 0, que indica que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é estável, um grau de mudança DDTHR(k) no valor alvo DTHR(k) será calculado a partir da seguinte equação (46), na etapa S233.

DDTHR(k) = DTHR(k) - DTHR(k-1) (46)

Na etapa S234, um mapa VPOLE é recuperado, de acordo com a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH e a quantidade de mudança DDTHR calculado, na etapa S233, para calcular o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE. Conforme mostrado na figura 25A, o mapa VPOLE é ajustado, de modo que o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE aumente, quando a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH apresentar um valor nas imediações de 0, isto é, quando a abertura de válvula do acelerador TH estiver

57/87 nas imediações da abertura padrão THDEF, e o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE apresentar um valor substancialmente constante, não obstante as mudanças da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH, quando a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH apresentar valores que não estão nas imediações de 0. O mapa VPOLE é também ajustado, de modo que o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE aumente à medida que a quantidade de mudança DDTHR no valor aumenta, conforme indicado pela linha cheia, na figura 25B, e o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE aumenta à medida que a quantidade de mudança DDTHR no valor alvo apresenta um valor nas imediações de 0, conforme indicado pela linha quebrada na figura 25b, quando a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH apresentar um valor nas imediações de 0.

Especificamente, quando o valor alvo DTHR para a abertura de válvula do acelerador mudar grandemente na direção decrescente, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE será ajustado em um valor relativamente pequeno. Isto permite impedir que a válvula do acelerador 3 colida com o batente para deter a válvula do acelerador 3 na posição totalmente fechada. Nas imediações da abertura padrão THDEF, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE é ajustado em um valor relativamente grande, que aperfeiçoa a controlabilidade nas imediações da abertura padrão THDEF.

Conforme mostrado na figura 25C, o mapa VPOLE pode ser ajustado, de modo que o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE diminua, quando a abertura de válvula do acelerador TH estiver nas imediações da abertura totalmente fechada ou na abertura totalmente aberta. Por isso, quando a abertura de válvula do acelerador TH estiver nas imediações da abertura totalmente aberta ou da abertura totalmente fechada, a velocidade para a abertura de válvula do acelerador TH para seguir a abertura alvo THR será reduzida. Como resultado, a colisão da válvula do acelerador 3 com o batente pode ser mais positivamente impedida (o batente também pára a válvula do acelerador 3 na posição totalmente aberta).

58/87

Nas etapas S235 e S236, é determinado se o parâmetro de ajuste de função de comutação calculado VPOLE está ou não em uma faixa definida entre um valor limite superior predeterminado XPOLEH e um limite inferior predeterminado XPOLEL Se o parâmetro de ajuste de comutação VPOLE estiver na faixa entre XPOLEH e XPOLEL, oprocesso mostrado imediatamente termina. Se o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE for menor ou igual ao valor limite inferior predeterminado XPOLEL, na etapa S236, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE será ajustado no valor limite inferior predeterminado XPOLEL, na etapa S238. Se o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE for maior ou igual ao valor limite superior predeterminado XPOLEH, na etapa S235, o parâmetro de ajuste de função de comutação VPOLE será ajustado no valor limite superior predeterminado XPOLEH, na etapa S237.

A figura 26 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor integrado de apre, SUMSIGMA, do valor de função de comutação previsto apre. Este processo é executado, na etapa S202 mostrada na figura 22. O valor integrado SUMSIGMA é usado para calcular a entrada de lei adaptativa Uadp no processo mostrado na figura 28, o qual será posteriormente descrito (vide a equação (11a)).

Na etapa S241, o valor integrado SUMSIGMA é calculado a partir da equação (47), em que ΔΤ representa um período de cálculo.

SUMSlGMA(k) = SUMSIGMA(k-l) + apre χ ΔΤ (47)

Nas etapas S242 e S243, é determinado se o valor integrado calculado SUMSIGMA está ou não em uma faixa definida entre um valor limite superior predeterminado XSUMSH e um valor limite inferior predeterminado XSUMSL. Se o valor integrado SUMSIGMA estiver na faixa entre XSUMSH e XSUMSL, o processo irá imediatamente terminar. Se o valor integrado SUMSIGMA for menor ou igual ao valor limite inferior predeterminado XSUMSL, na etapa S242, o valor integrado SUMSIGMA será ajustado com relação ao valor limite inferior predeterminado XSUMSL, na etapa S244. Se o valor integrado SUMSIGMA for maior ou igual ao valor limite superior predeterminado XSUMSH, na etapa S243, o valor integrado SUMSIGMA

59/87 será ajustado com relação ao valor limite superior predeterminado XSUMSH, na etapa S245.

A figura 27 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de lei de alcance Urch que é executado na etapa S204 mostrada na figura 22.

Na etapa S261, é determinado se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB é ou não 1. Se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for 0, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é estável, o ganho de controle F será ajustado em um ganho normal XKRCH, na etapa S262, e a entrada de lei de alcance Urch será calculada a partir da seguinte equação (48), que é igual à equação (10a), na etapa S263.

Urch = -F x apre/bl (48)

Se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for 1, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é instável, o ganho de controle F será ajustado em um ganho de estabilização predeterminado XKRCHSTB, na etapa S264, e a entrada de lei de alcance Urch será calculada de acordo com a seguinte equação (49), que não inclui o parâmetro de modelo b1, na etapa S265.

Urch = -F x apre (49)

Nas etapas S266 e S267, é determinado se a entrada de lei de alcance calculada Urch está ou não em uma faixa definida entre um valor limite superior predeterminado XURCHH e um valor limite inferior predeterminado XURCHL. Se a entrada de lei de alcance Urch estiver na faixa entre XURCHH e XURCHL, o processo terminará imediatamente. Se a entrada de lei de alcance Urch for menor ou igual ao valor limite inferior predeterminado XURCHL, na etapa S266, a entrada de lei de alcance Urch será ajustada no valor limite inferior predeterminado XURCHL, na etapa S268. Se a entrada de lei de alcance Urch for maior ou igual ao valor limite superior predeterminado XURCHH, na etapa S267, a entrada de lei de alcance Urch será ajustada no valor limite superior predeterminado XURCHH, na etapa S269.

Conforme descrito acima, quando o controlador de modo desli60/87 zante adaptativo 21 se tornar instável, o ganho de controle F será ajustado no ganho de estabilização predeterminado XKRCHSTB, e a entrada de lei de alcance Urch será calculada sem o uso do parâmetro de modelo b1, que traz o controlador de modo deslizante adaptativo 21 de volta para seu estado estável. Quando o processo de identificação executado pelo identificador de parâmetro de modelo 22 se tornar instável, o controlador de modo deslizante adaptativo 21 se tornará instável. Por isso, com o uso da equação (49) que não inclui o parâmetro de modelo b1 que se tornou instável, o controlador de modo deslizante adaptativo 21 pode ser estabilizado.

A figura 28 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de lei adaptativa Uadp que é executado na etapa S205 mostrada na figura 22.

Na etapa S271, é determinado se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB é ou não 1. Se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for 0, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é estável, o ganho de controle G será ajustado em um ganho normal XKADP na etapa S272, e a entrada de lei adaptativa Uadp será calculada a partir da seguinte equação (5), que corresponde à equação (11a), na etapa S273.

Uadp = -G x SUMSIGMA/b1 (50)

Se a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB for 1, indicando que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 é instável, o ganho de controle G será ajustado em um ganho de estabilização predeterminado XKADPSTB, na etapa S274, e a entrada de lei adaptativa Uadp será calculada de acordo com a equação seguinte (51), que não inclui o parâmetro de modelo b1, na etapa S275.

Uadp = -G x SUMSIGMA (51)

Conforme descrito acima, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21 se tornar instável, o ganho de controle G será ajustado com relação ao ganho de estabilização predeterminado XKADPSTB, e a entrada de lei adaptativa Uadp será calculada sem o uso do parâmetro de modelo b1, que traz o controlador de modo deslizante adaptativo 21 de volta

61/87 para seu estado estável.

A figura 29 é um fluxograma que mostra um processo de determinação da estabilidade do controlador de modo deslizante que é executado na etapa S16 mostrada na figura 9. Neste processo, a estabilidade é determinada com base em um valor diferencial da função Lyapunov, e a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB é ajustada de acordo com o resultado da determinação de estabilidade.

Na etapa S281, a quantidade de mudança de função de comutação Dopre é calculado a partir da seguinte equação (52). Depois, um parâmetro determinante de estabilidade SGMSTAB é calculado a partir da seguinte equação (53), na etapa S282.

Dapre = opre(k) - opre(k-1) (52)

SGMSTAB = Dopre x apre(k) (53)

Na etapa S283, é determinado se o parâmetro de determinação de estabilidade SGMSTAB é ou não menor ou igual a um limite determinante de estabilidade XSGMSTAB. Se SGMSTAB for maior do que XSGMSTAB, será determinado que o controlador de modo deslizante adaptativo 21 pode possivelmente ser instável, e um contador de detecção de instabilidade CNTSMCST será incrementado em ”1, na etapa S285. Se SGMSTAB for menor ou igual a XSGMSTAB, o controlador de modo deslizante adaptativo 21 será determinado como sendo estável, e a contagem do contador de detecção de instabilidade CNTSMCST não será incrementada, mas mantida, na etapa S284.

Na etapa S286, é determinado se o valor do contador de detecção de instabilidade CNTSCMCST é ou não menor ou igual a um contador predeterminado XSSTAB. Se CNTSMCST for menor ou igual a XSSTAB, o controlador de modo deslizante adaptativo 21 será determinado como sendo estável, e uma primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 será ajustada em 0, na etapa S287. Se CNTSMCST for maior do que XSSTAB, o controlador de modo deslizante adaptativo 21 será determinado como sendo instável, e a primeira bandeira de determinação FMSCSTAB1 será ajustada em 1, na etapa S288. O valor de contador de detecção de instabilidade

62/87

CNTSMCST é inicializado em 0, quando o comutador de ignição for ligado.

Na etapa S289, um contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST é decrementado por 1. É determinado se o valor do contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST é ou não 0”, na etapa S290. O valor do contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST será inicializado em um contador determinante predeterminado XCJUDST, quando o comutador de ignição for ativado. Inicialmente, portanto, a resposta à etapa S290 é negativa (NÃO), e o processo imediatamente vai para a etapa S295.

Se a contagem do contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST subseqüentemente se tornar 0, o processo irá da etapa S290 para a etapa S291, na qual é determinado se a primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 é ou não Ί. Se a primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 for 0, uma segunda bandeira de determinação FSMCSTAB2 será ajustada em 0, na etapa S293. Se a primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 for 1”, a segunda bandeira de determinação FSMCSTAB2 será ajustada em 1 na etapa S292.

Na etapa S294, o valor do contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST é ajustado na contagem determinante predeterminada XCJUDST, e o contador de detecção de instabilidade CNTSMCST é ajustado em 0. Em seguida, o processo vai para a etapa S295.

Na etapa S295, a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB é ajustada na soma lógica da primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 e da segunda bandeira de determinação FSMCSTAB2. A segunda bandeira de determinação FSMCSTAB2 é mantida em 1 até que o valor do contador de período determinante de estabilidade CNTJUDST se torne ”0, mesmo que a resposta à etapa S286 se tome afirmativa (SIM), e a primeira bandeira de determinação FSMCSTAB1 é ajustada em 0. Por isso, a bandeira de determinação de estabilidade FMSCSTAB é também mantida em 1 até que o valor do contador do período determinante de estabilidade CNTJUDST se torne O.

A figura 30 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo

63/87 do desvio de abertura padrão thdefadp, que é executado na etapa S17 mostrada na figura 9.

Na etapa S251 mostrada na figura 30, um coeficiente de ganho KPTH(k) é calculado de acordo com a equação (54).

KPTH(k) = PTH(k-1)/(1 + PTH(k-1)) (54) em que PTH(k-1) representa um parâmetro de ganho calculado na etapa S253, quando da execução do presente processo no ciclo precedente.

Na etapa S252, o parâmetro de modelo c1', calculado no processo de cálculos do identificador de parâmetro de modelo, conforme mostrado na figura 11, e o coeficiente de ganho KPTH(k), calculado na etapa S251, são aplicados à seguinte equação (55) para calcular um desvio de abertura padrão thdefadp(k).

thdefadp(k) = thdefadp(k-l) + KPTH(k) x (c1’- thdefadp(k-l)) (55)

Na etapa S253, um parâmetro de ganho PTH(k) é calculado a partir da seguinte equação (56):

PTH(k) - {1 - PTH(k-1)}/(XDEFADPW + PTH(k-1))} x PTH(k-1)/XDEFADPW (56)

A equação (56) é obtida com o ajuste de λ1' e λ2' na equação (39), respectivamente, com relação a um valor predeterminado XDEFADP E ti 1 n

De acordo com o processo mostrado na figura 30, o parâmetro de modelo c1' é estatisticamente processado pelo algoritmo de método de quadrados mínimos ponderados para calcular o desvio de abertura padrão thdefadp.

Na presente concretização, o dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10 e uma porção da ECU7 (isto é, um circuito de saída para suprir uma corrente de energização ao motor 6) correspondem a uma planta. O processo, mostrado na figura 22, corresponde a um controlador de modo deslizante. O processo, mostrado na figura 11, corresponde a um meio de identificação. O processo, mostrado na figura 12, corresponde a um meio de cálculo de erro de identificação. O processo, mostrado na figura 14,

64/87 corresponde a um meio de correção de erro de identificação. O processo, mostrado na figura 21, corresponde a um meio de previsão.

Segunda Concretização

Na primeira concretização, descrita acima, o modelo de objeto controlado é definido pela equação (1) que inclui o tempo morto d, e a quantidade de desvio previsto PREDTH depois do cálculo do decorrer do tempo morto d com o previsor de estado 23, para assim controlar o modelo de objeto controlado que inclui o tempo morto. Consequentemente, é necessário executar os cálculos que correspondem ao previsor de estado 23 na CPU, e a quantidade de cálculos executada pela CPU se torna grande. Na segunda concretização, a fim de reduzir a carga de cálculo na CPU, o modelo de objeto controlado é definido pela seguinte equação (1a), onde o tempo morto d é ajustado em 0, e o erro de modelagem causado pelo ajuste do tempo morto d em 0 é compensado pela robustez do controle de modo deslizante adaptativo.

DTH(k+1) = a1 x DTH(k) + a2 x DTH(k-1) + b1 x DUT(k) + c1 (1a)

A fim de adicionalmente reduzir a carga de cálculo na CPU, o algoritmo de ganho fixo é empregado como o algoritmo para identificar os parâmetros de modelo.

Para adicionalmente estabilizar o controle, é empregado outro processo em vez do processo de zona morta como o processo para impedir o desvio dos parâmetros de modelo.

A segunda concretização será descrita abaixo principalmente com relação aos detalhes que são diferentes daqueles da primeira concretização. Outros detalhes exceto para o que será descrito abaixo são idênticos àqueles da primeira concretização.

A figura 31 é um diagrama de bloco funcional de um sistema de controle de válvula do acelerador que é realizado pela ECU 7. O sistema de controle de válvula do acelerador compreende um controlador de modo deslizante adaptativo 21a, um identificador de parâmetro de modelo 22a, um programador de parâmetro de modelo 25, e uma unidade de ajuste de aber65/87 tura alvo 24 para ajustar uma abertura aívo THR destinada à válvula do acelerador 3, de acordo com a quantidade de depressão de pedal do acelerador ACC.

O controlador de modo deslizante adaptativo 21a é suprido com uma abertura de válvula do acelerador detectada TH em vez da quantidade de desvio previsto PREDTH. O controlador de modo deslizante adaptativo 21a calcula um coeficiente de trabalho DUT, a fim de fazer com que a abertura de válvula do acelerador TH coincida com uma abertura alvo THR.

O uso do controlador de modo deslizante adaptativo 21a oferece as mesmas vantagens, conforme descrito acima, na primeira concretização, e atinge a robustez do sistema de controle contra o tempo morto do objeto controlado. Por isso, é possível compensar o erro de modelagem que é causado com o ajuste do tempo morto d em 0.

O identificador de parâmetro de modelo 22a calcula um vetor de parâmetro de modelo corrigido GL(0L^T=[a1, a2, b1, c1]), de acordo com um processo que é diferente do processo na primeira concretização, e supre o vetor de parâmetro de modelo corrigido calculado ΘΙ_ ao controlador de modo deslizante adaptativo 21a. Mais especificamente, o identificador de parâmetro de modelo 22a calcula um vetor de parâmetro de modelo Θ através da correção de um vetor de parâmetro de modelo de referência Obase suprido a partir do programador de parâmetro de modelo 25, com base na abertura de válvula do acelerador TH e no coeficiente de trabalho DUT. O identificador de parâmetro de modelo 22a executa, então, o processo de limite do vetor de parâmetro de modelo Θ para calcular um vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L, e supre o vetor de parâmetro de modelo corrigido GL ao controlador de modo deslizante adaptativo 21a. Desta maneira, são obtidos os parâmetros de modelo a1, a2 e b1, que são ótimos para fazer com que a abertura de válvula do acelerador TH siga a abertura alvo THR, e um parâmetro de modelo c1, indicativo de uma perturbação e de um desvio da abertura padrão THDEF.

O programador de parâmetro de modelo 25 calcula um vetor de parâmetro de modelo de referência Gbase (Gbase^T=[a1base, a2base,

66/87 blbase, clbase]) com base na abertura de válvula do acelerador TH, e supre o vetor de parâmetro de modelo de referência calculado Gbase para o identificador de parâmetro de modelo 22a.

Na presente concretização uma vez que o modelo de objeto con5 trolado é definido pela equação acima (1a), o controlador de modo deslizante adaptativo 21a calcula a entrada de controle equivalente Ueq(k), a entrada de lei de alcance Urch(k), e a entrada de lei adaptativa Uadp(k) a partir das seguintes equações (9b), (10b), e (11b) em vez das equações acima (9a),

10a), e (11a).

DUT(k)= -£j-{ (1-al -VPOLE) DTH(kR (VPOLE-a2)DTH(k-l) -cl+DTHR(k+l)+ (VPOLE-l)DTHR(k)

-VPOLE X DTHRCk-1)} (9b) = Ueq(k)

Urch(k)=~^ a(k) (10b) _p k 'UadptkR TylATaG) (11b) ^bl í=0

As equações (9b), (10b) e (11b) são obtidas com o ajuste do tempo morto em 0 nas equações (9), (10), e (11).

O identificador de parâmetro de modelo 22a calcula um vetor de parâmetro de modelo do modelo de objeto controlado com base na entrada (DUT(K)) e na saída (TH(k)) do objeto controlado, conforme descrito acima. Especificamente, o identificador de parâmetro de modelo 22a calcula um vetor de parâmetro de modelo G(k) a partir da seguinte equação (15).

G(k) = G(k-1) + KP(k)ide(k) (15)

O erro de identificação ide(k), na equação (15), é definido pelas seguintes equações (17), (18) e (19a). O vetor de coeficiente de ganho KP(k) é definido pela seguinte equação (20), e a matriz P(k) na equação (20) é calculada a partir da seguinte equação (21).

67/87

i d e (k) =DTH(k)—DTHHAT(k)	(17)
DTHHAT(k)= Θ (k-1) T ζ (k)	(18)
ζ (k)T = [DTH(k-l), DTH(k-2), DUT(k-l), 1]	(19a)
κ?:??- JW(W	(20)
1 + ζ T (k)P(k) ζ (k)
1 „ À2P(kX(kXT(k) P(k+1) „ (1 . . . v-rznnM.zn )P(k) λ 1 λ 1 + λ 2 ζ 1 (k)P(k) ζ (k) (1 : Matriz de Identificação)	(21)

Na presente concretização, as seguintes exigências B4 e B5 têm que ser satisfeitas além das exigências de B1 a B3 que devem ser satisfeitas como a primeira concretização deve ser satisfeita.

B1) Adaptação às mudanças das características dinâmicas quase-estáticas e às variações das características de hardware.

Mudanças das características dinâmicas quase-estáticas indicam mudanças das características de regime lento, tais como as flutuações de tensão do suprimento de energia ou as degradações de hardware devido ao envelhecimento.

B2) Adaptação às mudanças das características dinâmicas de regime elevado.

Especificamente, isto significa a adaptação às mudanças das características dinâmicas, dependendo das mudanças na abertura de válvu15 Ia do acelerador TH.

B3) Prevenção de um desvio de parâmetros de modelo.

O desvio, que é um aumento excessivo dos valores absolutos dos parâmetros de modelo, deve ser evitado. O desvio dos parâmetros de modelo é causado pelo efeito do erro de identificação, que não deve ser re20 fletido aos parâmetros de modelo, devido às características não-lineares do objeto controlado.

B4) Associação com a capacidade de cálculo da ECU.

68/87

Especificamente, a quantidade de cálculos é exigida para ser adicionalmente reduzida.

B5) A estabilização dos parâmetros de modelo (desempenho de controle).

Especificamente, as variações dos parâmetros de modelo identificados devem ser minimizadas.

A fim de satisfazer a exigência B4, os coeficientes λ1 e λ2 são ajustados, respectivamente, em 1 e ”0, para assim empregar o algoritmo de ganho fixo. Consequentemente, a matriz quadrada P(k) é tornada cons10 tante, podendo ser omitido o cálculo da equação (21). Como resultado, a quantidade de cálculos pode grandemente ser reduzida.

Especificamente, quando o algoritmo de ganho fixo for empregado, a equação (20) será simplificada na seguinte equação (20a), onde P representa uma matriz quadrada que apresenta constantes como elementos diagonais.

κρω = ^{Pe(k) W} l+í^T(k)PC(k) (20a)

De acordo com o algoritmo assim simplificado, a quantidade de cálculos pode ser reduzida. Entretanto, a habilidade de identificação é também ligeiramente reduzida. Adicionalmente, a equação (15) para calcular o vetor de parâmetro de modelo 0(k) pode ser reescrita com relação à equação (15b) e apresentar uma estrutura integral do erro de identificação ide(k). Por isso, o erro de identificação ide(k) deve ser igualmente integrado aos parâmetros de modelo para causar o. desvio dos parâmetros de modelo.

0(k) = θ(0) + KP(l)ide(l) + KP(2)ide(2) + · · · + KP(k)ide(k) (15b) onde θ(0) representa um vetor inicial que apresenta elementos de valores iniciais dos parâmetros de modelo.

Na presente concretização, a fim de impedir o desvio dos parâmetros de modelo, o vetor de parâmetro de modelo 9(k) é calculado a partir da seguinte equação (15c) ao invés da equação acima (15b).

69/87 e(k) = θ(θ) + DELTA^{k 1} X KP(l)ide(l) + DELTA^k'² x KP(2)ide(2) 4- · · · + DELTA χ KP(k-l)ide(k-l) + KP(k)ide(k) (15c) onde DELTA representa um vetor de coeficiente desprezado apresentando coeficientes desprezados DELTAi (i = 1 até 4) como elementos, conforme indicado pela seguinte equação

DELTA = [DELTA1, DELTA2, DELTA3, DELTA4]

Os coeficientes desprezados DELTAi são ajustados em um valor entre 0 e 1 (0 < DELTAi < 1) e apresentam uma função para gradualmente reduzir a influência dos erros de identificação passados. Um dos coeficientes DELTA3 que é relevante para o cálculo do parâmetro de modelo b1, e o coeficiente DELTA4 que é relevante para o cálculo do parâmetro de modelo c1 é ajustado em 1. Em outras palavras, um dos coeficientes desprezados DELTA3 e DELTA4 se torna inútil. Com o ajuste de um ou mais dos elementos do vetor de coeficiente desprezado DELTA em 1, é possível impedir a ocorrência de um desvio constante entre o valor alvo DTHR e a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH. Se ambos os coeficientes DELTA3 e DELTA4 forem ajustados em 1, o efeito de impedir os parâmetros de modelo originário do deslocamento se tornará insuficiente. Consequentemente, é preferível ajustar apenas um dos coeficientes DELTA3 ou DELTA4 em 1.

Se a equação (15) for reescrita em uma forma recursiva, serão obtidas as seguintes equações (15d) e (15e). Um processo de cálculo do vetor de parâmetro de modelo 0(k) das equações (15d) e (15e) em vez da equação (15) é adiante denominado de um processo de correção δ, e dG(k), definido pela equação (15e), é mencionado como vetor de atualização.

e(k) = e(o) + de(k) dõd) de(k) = DELTA x d0(k-1) + KP(k)ide(k) (I5e)

De acordo com o algoritmo que usa o processo de correção δ, são obtidos o efeito de prevenção de desvio que satisfaz a exigência B3 e o

70/87 efeito de estabilização de parâmetro de modelo que satisfaz a exigência B5. Especificamente, o vetor inicial 0(0) é sempre mantido, e os valores que podem ser assumidos pelos elementos do vetor de atualização dO(k) são limitados pelo efeito do vetor de coeficiente DELTA. Por isso, os parâmetros de modelo podem ser estabilizados nas imediações de seus valores iniciais.

Adicionalmente, uma vez que os parâmetros de modelo são calculados, enquanto do ajuste do vetor de atualização d0(0), de acordo com o processo de identificação com base nos dados de entrada e de saída do objeto controlado efetivo, podem ser obtidos os parâmetros de modelo que se associam ao objeto controlado efetivo, sendo, conseqüentemente, satisfeita a exigência B1 acima.

A fim de satisfazer a exigência B2, o vetor de parâmetro de modelo 0(k) é calculado a partir da seguinte equação (15f) que usa o vetor de parâmetro de modelo de referência Obase, em vez do vetor inicial 0(0) na equação (15d).

0(k) = Obase + dO(k) (15f)

O vetor de parâmetro de modelo de referência Obase é ajustado de acordo com a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH (TH - THDEF) pelo programador de parâmetro de modelo 25. Conseqüentemente, o vetor de parâmetro de modelo de referência Obase pode ser adaptado às mudanças nas características dinâmicas que correspondem às mudanças na abertura de válvula do acelerador TH, sendo, conseqüentemente, satisfeita a exigência B2 acima.

Conforme descrito acima, de acordo com a presente concretização, a quantidade de cálculos pela ECU é reduzida com o emprego do algoritmo de ganho fixo (a exigência B4). A adaptação às mudanças das características dinâmicas quase-estáticas e às variações das características de hardware (a exigência B1), a estabilização dos parâmetros de modelo (desempenho de controle) (exigência B5) e a prevenção de desvio do parâmetro de modelo (a exigência B3) são alcançadas com o emprego do algoritmo que usa o processo de correção δ. Adicionalmente, a adaptação às mudanças das características dinâmicas que correspondem às mudanças na aber71/87 tura do acelerador TH é conseguida com o emprego do programador de modelo 25 (a exigência B2).

Os elementos aT, a2', bTe cT do vetor de parâmetro de modelo 0(k), calculados a partir da equação (15f), são submetidos ao processo de limite, de modo que o vetor de parâmetro de modelo corrigido GL(k) (GL(k)^T=[a1,a2,b1,c1]) seja calculado como a primeira concretização.

Além disso, o parâmetro de modelo c1' é estatisticamente processado, e o valor central de suas variações é calculado como o desvio de abertura padrão thdefadp e usado para calcular a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH e o valor alvo DTHR a partir das equações (41) e (42) como a primeira concretização.

DTH(k) = TH(k) - THDEF = thdefadp (41)

DTHR(k) = THR(k) - THDEF = thdefadp (42)

As operações da CPU da ECU 7 para realizar as funções do controlador de modo deslizante adaptativo 21a, do identificador de parâmetro de modelo 22a e do programador de parâmetro de modelo 25 serão descritas abaixo.

A figura 32 é um fluxograma que mostra um processo de controle de abertura de válvula do acelerador. O processo de controle de abertura de válvula do acelerador difere do processo de controle de abertura de válvula do acelerador, mostrado na figura 9, pelo fato de a etapa S13 (os cálculos do previsor de estado) no último processo ser omitida, e das etapas S12, S14 e S16 no último processo serem mudadas, respectivamente, para as etapas S12a, S14a e S16a.

Na etapa S12a, um processo de execução dos cálculos do identificador de parâmetro de modelo é mostrado na figura 33. Especificamente, é executado um processo de cálculo do vetor de parâmetro de modelo G(k) a partir da equação (15f), e o vetor de parâmetro de modelo G(k) é submetido ao processo de limite, de modo que o vetor de parâmetro de modelo corrigido GL(k) seja calculado.

Na etapa S14a, a entrada de controle Usl(k), mostrada na figura 36, é calculada com o uso do vetor de parâmetro de modelo corrigido GL(k).

72/87

Especificamente, são calculadas a entrada de controle equivalente Uep, a entrada de lei de alcance Urch(k) e a entrada de lei adaptativa Uadp(k), e a soma destas entradas é calculada como a entrada de controle Usl(k) (coeficiente de trabalho DUT(k)).

Na etapa S16a, é executado um processo de determinação da estabilidade do controlador de modo deslizante, conforme mostrado na figura 41. Especificamente, a estabilidade do controlador de modo deslizante é determinada com o uso do valor de função de comutação σ em vez do valor de função de comutação previsto opre, sendo ajustada a bandeira de determinação de estabilidade FSMCSTAB. O processo executado, quando do ajuste da bandeira de determinação de estabilidade FSMSCSTAB em 1, é o mesmo que aquele na primeira concretização.

A figura 33 é um fluxograma que mostra um processo de cálculos do identificador de parâmetro de modelo 22a. O processo mostrado na figura 33 é diferente do processo de cálculos do identificador de parâmetro de modelo, conforme mostrado na figura 11, no qual as etapas S31 a S34 no processo mostrado na figura 11 são mudadas para as etapas S31a a S34a, sendo acrescentadas as etapas S33b e S33c.

Na etapa S31 a, o vetor de coeficiente de ganho KP(k) é calculado a partir da equação (20a). Depois, a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTHHAT(k) é calculada a partir das equações (18) e (19a), na etapa S32a.

Na etapa S33a, um processo de cálculo de ide(k), conforme mostrado na figura 35, é executado para calcular o erro de identificação ide(k). Na etapa S33b, o vetor de atualização dO(k) é calculado a partir da equação (15e). Depois, uma tabela Obase mostrada na figura 34 é recuperada, de acordo com a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH, para calcular o vetor de parâmetro de modelo de referência Gbase na etapa S33c. Na tabela Obase, são ajustados os parâmetros de modelo de referência albase, a2base, e blbase. Quando a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH apresentar um valor próximo a 0 (isto é, quando a abertura do acelerador TH estiver nas imediações da aber73/87 tura padrão THDEF), os parâmetros de modelo de referência albase e blbase diminuirão e o parâmetro de modelo de referência a2base aumentará. O parâmetro de modelo de referência clbase é ajustado em ”0.

Na etapa S34a, o vetor de parâmetro de modelo 0(k) é calculado a partir da equação (15f). Depois, o processo de estabilização do vetor de parâmetro de modelo 0(k) é executado como a primeira concretização (etapa S35). Isto é, os parâmetros de modelo são submetidos ao processo de limite, de modo que o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L(k) seja calculado.

A figura 35 é um fluxograma que mostra um processo de calcular o erro de identificação ide(k) que é executado na etapa 33a mostrada na figura 33. O processo mostrado na figura 35 é diferente do processo mostrado na figura 12, de modo que o processo de zona morta, na etapa S56 mostrada na figura 12, seja omitido, e a etapa S51 mostrada na figura 12, seja mudada para a etapa S51a. Na presente concretização, o processo de zona morta não é executado, uma vez que o desvio dos parâmetros de modelo é impedido pelo processo de correção Ô.

Na etapa S51a, a quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador estimado DTHHAT(k) é calculada a partir das equações (18) e (19a), e o erro de identificação ide(k) é calculado com o uso da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador estimado DTHHAT(k).

Na presente concretização, o valor predeterminado XCNTIDST, na etapa S52, é ajustado em ”2, por exemplo, porque o tempo morto d do modelo de objeto controlado é ajustado em 0.

A figura 36 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de controle Usl(DUT) aplicada ao dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10, que é executado, na etapa S14a mostrada na figura 32. O processo mostrado na figura 36 é diferente do processo mostrado na figura 22, pelo fato das etapas S201 a S205 mostradas na figura 22, serem modificadas, respectivamente, para as etapas S201a a S205a.

Na etapa S201a, o valor de função de comutação σ é calculado, conforme mostrado na figura 37. Na etapa S202a, o valor integrado do valor

74/87 de função de comutação σ é calculado, conforme mostrado na figura 38. Na etapa S203a, a entrada de controle equivalente Ueq é calculada a partir da equação (9b). Na etapa S204a, a entrada de controle equivalente Ueq é calculada a partir da equação (9b). Na etapa S205a, a entrada de lei adaptativa Uadp é calculada, conforme mostrado na figura 40.

A figura 37 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo do valor de função de comutação σ que é executado na etapa S201a mostrada na figura 36. O processo mostrado na figura 37 é diferente do processo mostrado na figura 23, pelo fato das etapas S222 a S226 mostradas na figura 23, serem mudadas, respectivamente, para as etapas S222a a S226a.

Na etapa S222a, o valor de função de comutação a(k) é calculado a partir da equação (5). As etapas S223a a S226a são as etapas obtidas com a substituição de apre nas etapas S223 a S226 mostradas na figura 23, por σ”. Conseqüentemente, o valor de função de comutação a(k) é submetido ao processo de limite da mesma maneira que o processo mostrado na figura 23.

A figura 38 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo de um valor integrado SUMSIGMAa do valor de função de comutação σ que é executado na etapa S202a mostrada na figura 36. O processo mostrado na figura 38 é diferente do processo mostrado na figura 26, pelo fato das etapas S241 a S245 mostradas na figura 26, serem mudadas, respectivamente, para as etapas S241a a S245a. O valor integrado SUMSIGMAa é usado para o cálculo da entrada de lei adaptativa Uadp em um processo mostrado na figura 40 descrito abaixo (vide equação (11b)).

Na etapa S241a, o valor integrado SUMSIGMAa é calculado de acordo com a seguinte equação (47a):

SUMSIGMAa(k) = SUMSIGMAa(k-l) + σ x ΔΤ (47a)

Nas etapas S242a a S245a, o valor integrado calculado SUMSIGMAa é submetido ao processo de limite da mesma maneira que o processo mostrado na figura 26.

A figura 39 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de lei de alcance Urch que é executado na etapa S204a mostra75/87 da na figura 36. O processo mostrado na figura 39 é diferente do processo mostrado na figura 27, pelo fato das etapas S263 e S265 mostradas na figura 27 serem modificadas, respectivamente, para as etapas S263a e S265a.

Na presente concretização, com o uso do valor de função de comutação σ ao invés do valor de função de comutação previsto apre, a entrada de lei de alcance Urch será calculada na etapa S263a, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21a for estável, e a entrada de lei de alcance Urch será calculada na etapa S265a, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21a for instável.

Afigura 40 é um fluxograma que mostra um processo de cálculo da entrada de lei adaptativa Uadp que é executado na etapa S205a mostrada na figura 36. O processo mostrado na figura 40 é diferente do processo mostrado na figura 28, pelo fato das etapas S273 e S275 mostradas na figura 28 serem mudadas, respectivamente, para as etapas S273a e S275a.

Na presente concretização, com o uso do valor integrado SUMSIGMAa do valor de função de comutação σ, a entrada de lei adaptativa Uadp será calculada, na etapa S273a, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21a for estável, e a entrada de lei adaptativa Uadp será calculada, na etapa S275a, quando o controlador de modo deslizante adaptativo 21a for instável.

A figura 41 é um fluxograma que mostra um processo de determinação da estabilidade do controlador de modo deslizante que é executado na etapa S16a mostrada na figura 32. O processo mostrado na figura 41 é diferente do processo mostrado na figura 29, pelo fato das etapas S281 e S282 mostradas na figura 29 serem mudadas, respectivamente, para as etapas S281a e S282a.

Na etapa S281a, a quantidade de mudança de função de comutação Da é calculada de acordo com a seguinte equação (52a). O parâmetro determinante de estabilidade SGMSTAB é calculado de acordo com a seguinte equação (53a) na etapa S282a. Isto é, a estabilidade é determinada com base no valor de função de comutação σ em vez do valor de função de comutação previsto apre.

76/87

Da = a(k)-a(k-1) (52a)

SGMSTAB = Da x a(k) (53a)

Na presente concretização, o dispositivo de acionamento de válvula do acelerador 10 e uma porção da ECU 7, isto é, um circuito de saída para suprir uma corrente de energização ao motor 6, correspondem a uma planta. O processo mostrado na figura 36 corresponde a um controlador de modo deslizante. O processo mostrado na figura 33 corresponde a um meio de identificação. O processo mostrado na figura 35 corresponde a um meio de cálculo de erro de identificação. O processo mostrado na figura 35 corresponde a um meio de correção de erro de identificação. A etapa S33b mostrada na figura 33 corresponde a um meio de cálculo de vetor de atualização e um meio de correção de vetor de atualização.

Terceira concretização

A figura 42 é um diagrama em bloco que mostra um sistema de controle, de acordo com a terceira concretização da presente invenção.

Conforme mostrado na figura 42, o sistema de controle compreende uma planta 101 como um objeto controlado, um sensor de pH 102 para detectar um pH de um líquido misturado que é uma saída da instalação, um subtrator 103 para subtrair um primeiro valor de referência V1BASE originário de uma saída V1OUT de um sensor pH 102, um gerador de valor alvo 104 para gerar um valor alvo de controle V1 TARGET, uma unidade determinante de quantidade de controle 105 para determinar uma primeira quantidade de controle U1, e um somador 106 para somar o primeira quantidade de controle U1 e um segundo valor de referência V2BASE e emitir uma segunda quantidade de controle U2.

O subtrator 103, o gerador de valor alvo 104, a unidade determinante de quantidade de controle 105 e o somador 106 são especificamente implementados por uma unidade de comando eletrônico que apresenta uma CPU, uma memória e um circuito de entrada/saída.

A instalação 101 inclui uma válvula de controle de vazão 111 para controlar a vazão de um líquido alcalino, de acordo com a segunda quantidade de controle U2, e um agitador 112 para agitar um líquido alcalino,

77/87 suprido através da válvula de controle de vazão 111, e um líquido ácido. A instalação 101 agita o líquido alcalino e o líquido ácido e emite um líquido misturado que apresenta um valor de pH desejado.

A unidade determinante de quantidade de controle 105 compreende um identificador 121 para identificar um vetor de parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado que é obtido com a modelagem da instalação 101, um controlador de modo deslizante 122 e um previsor 123. O identificador 121, o controlador de modo deslizante adaptativo 122 e o previsor 123 correspondem, respectivamente, ao identificador de modelo 22, ao controlador de modo deslizante adaptativo 21, e ao previsor de estado 23, de acordo com a primeira concretização, e apresentam as mesmas funções que aquelas do identificador de parâmetro de modelo 22, do controlador de modo deslizante adaptativo 21 e do previsor de estado 23.

A relação entre os componentes e os parâmetros da terceira concretização e os componentes e os parâmetros da primeira concretização será descrita abaixo.

O sensor de pH 102 corresponde ao sensor de abertura de válvula do acelerador 8, e a saída VIOUT do sensor de pH 102 corresponde à abertura de válvula do acelerador TH. O primeiro valor alvo V1BASE corresponde à abertura padrão THDEF. Na presente concretização preferida, o primeiro valor alvo V1BASE é ajustado em um valor de pH que corresponde ao valor neutro. Por isso, uma quantidade de desvio DV1 corresponde à quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH. O gerador de valor alvo 104 corresponde à unidade de ajuste de abertura alvo 24, e o valor alvo de controle V1 TARGET corresponde ao valor alvo DTHR da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador. Na primeira concretização, a função do subtrator 103 é incluída no identificador de parâmetro de modelo 22 e no previsor de estado 23.

O segundo valor de referência V2BASE é acrescentado para influenciar o valor central da primeira quantidade de controle U1 que é a saída do controlador de modo deslizante adaptativo 122. Na primeira concretização, não há qualquer componente correspondente ao somador 106, sen78/87 do, conseqüentemente, o segundo valor de referência V2BASE substancialmente igual a O(isto é, U1 = U2 = Usl). Na presente concretização, o segundo valor de referência V2BASE é ajustado em tal valor que a abertura da válvula de controle de vazão 111 seja de 50%, por exemplo.

A válvula de controle de vazão 111 corresponde a um elemento de comutação (que é incluído no circuito de saída da ECU 7, mas não mostrado nos desenhos e não explicado na descrição) que é desligado e ligado por um sinal de pulso que apresenta o coeficiente de trabalho DUT. O líquido alcalino corresponde a uma tensão de suprimento. Uma vazão de saída V2 da válvula de controle de vazão 111 corresponde a uma corrente de energização do motor 6. O agitador 112 corresponde ao motor 6 e ao corpo de válvula da válvula do acelerador 3. O líquido ácido corresponde a uma pressão negativa do tubo de admissão que atua no corpo de válvula da válvula do acelerador 3 e às forças de energização da mola de retorno 4 e do membro resiliente 5. Um valor de pH V1 do líquido misturado, emitido a partir do agitador 112, corresponde à abertura de válvula do acelerador atual.

Devido às relações acima, a instalação 101 pode ser modelada da mesma maneira que a primeira concretização, e o mesmo processo de controle como o processo de controle de acordo com a primeira concretização pode ser aplicado à instalação 101. Especificamente, o identificador 121 executa a mesma operação que aquela da primeira concretização para calcular o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L, com base na primeira quantidade de controle U1 e na quantidade de desvio DV1. O previsor 123 executa a mesma operação que aquela da primeira concretização para calcular o desvio previsto PREDV1, com base na primeira quantidade de controle U1, na quantidade de desvio DV1, e no vetor de parâmetro de modelo corrigido ΘΙ_. O controlador de modo deslizante adaptativo 122 executa a mesma operação que aquela da primeira concretização para calcular a primeira quantidade de controle U1, a fim de fazer com que o desvio previsto PREDV1 coincida com o valor alvo de controle V1 TARGET, com base na quantidade de desvio prevista PREDV1 e no vetor de parâmetro de modelo corrigido Θ1_. Por isso, a saída V1 da instalação 101 pode ser forçada a coin79/87 cidir com um valor de pH desejado com o ajuste do valor alvo de controle V1 TARGET em um valor de pH relativo desejado (uma quantidade de desvio desejado a partir do primeiro valor de referência V1BASE).

Na presente concretização, o identificador 121 corresponde a um meio de identificação, e inclui um meio de cálculo de erro de identificação e um meio de correção de erro de identificação. O previsor 123 corresponde a um meio de previsão.

Modificação da Terceira Concretização

A figura 43 mostra uma modificação do sistema de controle mostrado na figura 42. Na modificação, uma instalação 101a, em vez da instalação 101 mostrada na figura 42, é um objeto controlado. A instalação 101a é constituída com o acréscimo de um sensor de vazão 113 e de um controlador de retroalimentação 114 à instalação 101 mostrada na figura 42. O sensor de vazão 113 detecta uma vazão de saída V1 da válvula de controle de fluxo 111, e o controlador de retroalimentação 114 controla a válvula de controle de fluxo 111 para fazer com que uma saída V2OUT do sensor de vazão 113 coincida com uma vazão que corresponde à segunda quantidade de controle U2.

A modelagem e o processo de controle, que são os mesmos que aqueles da terceira concretização, são também aplicáveis à instalação incluindo o circuito de retroalimentação local, conforme mostrado na figura 43.

Uma vez que o circuito para energizar o motor na primeira concretização já é conhecido, este circuito não foi descrito em detalhes. O circuito para energizar o motor pode incluir um sensor de corrente para detectar uma corrente de saída do elemento de comutação que é ativada e desativada, e um processo de controle de retroalimentação pode ser executado para fazer com que um valor de corrente detectado ID coincida com um valor de corrente IR que corresponde a quantidade de controle Usl. A presente modificação corresponde a uma estrutura onde a disposição de circuito acima é aplicada à primeira concretização.

Quarta Concretização

A figura 44 é um diagrama de bloco de um sistema de controle,

80/87 de acordo com a quarta concretização da presente invenção. O sistema de controle mostrado na figura 44 corresponde ao sistema de controle, de acordo com a segunda concretização, e é similar ao sistema de controle mostrado na figura 42, exceto pelo fato da unidade determinante de quantidade de controle 105 mostrada na figura 42 ser substituída por uma unidade determinante de quantidade de controle 105a. Os detalhes do sistema de controle mostrado na figura 44 que não serão descritos abaixo são idênticos àqueles do sistema de controle, de acordo com a terceira concretização.

A unidade determinante de quantidade de controle 105a compreende um identificador 121a, um controlador de modo deslizante adaptativo 122a e um programador de parâmetro 124.

O identificador 121a, o controlador de modo deslizante adaptativo 122a e o programador de parâmetros 124 correspondem, respectivamente, ao identificador de parâmetro de modelo 22a, ao controlador de modo deslizante adaptativo 21a e ao programador de parâmetro de modelo 25, e têm as mesmas funções que estes, de acordo com a segunda concretização.

O programador de parâmetro 124 executa a mesma operação que aquela da segunda concretização para calcular o vetor de parâmetro de modelo de referência 9base com base na quantidade de desvio DV1. O identificador 121a executa a mesma operação que aquela da segunda concretização para calcular o vetor de parâmetro de modelo corrigido 9L com base na primeira quantidade de controle U1, na quantidade de desvio DV1 e no vetor de parâmetro de modelo de referência Obase. O controlador de modo deslizante adaptativo 122a executa a mesma operação que aquela da segunda concretização para calcular a primeira quantidade de controle U1 com base na quantidade de desvio DV1 e no vetor de parâmetro de modelo corrigido ΘΙ_, para fazer com que a quantidade de desvio DV1 coincida com o valor alvo de controle V1TARGET. Por isso, a saída V1 da instalação 101 pode ser forçada a coincidir com um valor de pH desejado com o ajuste do valor alvo de controle V1 TARGET em um valor de pH relativo desejado (uma quantidade de desvio a partir do primeiro valor de referência V1BASE).

81/87

Na presente concretização, o identificador 121a corresponde a um meio de identificação, e inclui um meio de cálculo de erro de identificação, um meio de cálculo de vetor de atualização e um meio de correção de vetor de atualização.

Modificação da Quarta Concretização

A figura 45 mostra uma modificação dos sistemas de controle mostrado na figura 44. Na modificação, uma instalação 101a, em vez da instalação 101 mostrada na figura 44, é um objeto controlado. A instalação 101a é idêntica à instalação 101a mostrada na figura 43.

A modelagem e o processo de controle, que são os mesmos que aqueles da quarta concretização, são também aplicáveis à instalação incluindo o circuito de retroalimentação local, conforme mostrado na figura 45. Quinta Modalidade

A figura 46 é um diagrama de blocos, que mostra um sistema de controle de acordo com a quinta modalidade da presente invenção.

Como mostrado na figura 46, o sistema de controle compreende um sistema de motor 201 como um objeto controlado, o qual inclui um motor de combustão interna 212, um sensor de relação ar - combustível 202, para a detecção de uma relação ar - combustível de uma mistura de ar - combustível a ser suprida para o motor 212, um subtrator 203 para a subtração de um valor de referência KBS de uma saída KACT (que tem um valor convertido para uma relação equivalente) do sensor de relação ar - combustível 202, um gerador de valor alvo 204, para a geração de um valor alvo de controle DKCMD, uma unidade de determinação de quantidade de controle 205, para a determinação de uma quantidade de controle DKAF, um adicionador 206, para a adição da quantidade de controle DKAF e do valor de referência KBS e extração de uma quantidade de correção KAF, e uma unidade de cálculo de quantidade de combustível 207, para o cálculo de uma quantidade de combustível TOUT, usando-se a quantidade de correção KAF e outros termos de controle de alimentação para frente.

O subtrator 203, o gerador de valor alvo 204, a unidade de determinação de quantidade de controle 205, o adicionador 206 e a unidade de

82/87 cálculo de quantidade de combustível 207 são especificamente implementados por uma unidade de controle eletrônica, que tem uma CPU, uma memória e um circuito de entrada/saída.

O sistema de motor 201 inclui uma válvula de injeção de combustível 211, para a injeção de combustível de acordo com a quantidade de combustível TOUT, e um motor de combustão interna 212, no qual uma mistura de ar - combustível do combustível suprido através da válvula de injeção de combustível 211 e do ar de admissão é queimada. O sistema de motor 201 gera um torque de rotação pela combustão do combustível, e emite gases queimados (gases de escapamento).

A unidade de determinação de quantidade de controle 205a compreende um identificador 221, para a identificação de um vetor de parâmetro de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem do sistema de motor 201, um controlador de modo deslizante adaptativo 222 e um previsor 223. O identificador 221, o controlador de modo deslizante adaptativo 222 e o previsor 223 correspondem, respectivamente, ao identificador de parâmetro de modelo 22, ao controlador de modo deslizante adaptativo 21 e um previsor de estado 23, de acordo com a primeira modalidade, e têm as mesmas funções que aquelas do identificador de parâmetro de modelo 22, do controlador de modo deslizante adaptativo 21 e do previsor de estado 23.

As relações entre os componentes e os parâmetros da quinta modalidade e os componentes e os parâmetros da primeira modalidade serão descritas abaixo.

O sensor de relação ar - combustível 202 corresponde ao sensor de abertura de válvula do acelerador 8, e a saída KACT do sensor de relação de ar - combustível 202 corresponde à abertura de válvula do acelerador TH. O valor de referência KBS corresponde à abertura padrão THDEF. Na presente modalidade, o valor de referência KBS é regulado para um valor (1,0) correspondente à relação ar - combustível estequiométrica. Portanto, uma quantidade de desvio DK corresponde à quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador DTH. O gerador de valor alvo 204 corresponde

83/87 à unidade de regulagem de abertura de válvula 24, e o vetor de atualização DKCMD corresponde ao valor alvo DTHR da quantidade de desvio de abertura de válvula do acelerador. Na primeira modalidade, a função do subtrator 203 é incluída no identificador de parâmetro de modelo 22 e no previsor de estado 23.

O valor de referência KBS é adicionado para orientar o valor central da quantidade de controle DKAF, a qual é a saída do controlador de modo deslizante adaptativo 222.

A válvula de injeção de combustível 211 corresponde a um elemento de comutação (o qual é incluído no circuito de saída da ECU 7, mas não mostrado nos desenhos e não explicado na descrição), que é ligado e desligado por um sinal de pulso que tem a relação de carga DUT. O combustível corresponde à voltagem de suprimento. Uma quantidade de combustível FA injetado a partir da válvula de injeção 211 corresponde a uma corrente de energização do motor 6. O motor 212 corresponde ao motor 6 e o corpo de válvula da válvula do acelerador 3. O ar de admissão corresponde à pressão negativa de tubo de admissão atuando sobre o corpo de válvula da válvula do acelerador 3 e as forças de energização da mola de retorno 4 e do elemento resiliente 5. Uma concentração de oxigênio VO2 nos gases de escapamento extraídos do motor 212 corresponde à abertura real da válvula do acelerador.

Devido às relações acima, o sistema de motor 201 pode ser modelado da mesma maneira que a primeira modalidade, e o mesmo processo de controle que o processo de controle de acordo com a primeira modalidade pode ser aplicado ao sistema de motor 201. Especificamente, o identificador 221 executa a mesma operação que aquela da primeira modalidade, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L, com base na quantidade de controle DKAF e na quantidade de desvio DK. O previsor 223 executa a mesma operação que aquela da primeira modalidade para o cálculo do desvio previsto PREDK, com base na quantidade de controle DKAF, na quantidade de desvio DK, e no vetor de parâmetro de modelo corrigido ΘΙ_. O controlador de modo deslizante adaptativo 222 executa a mesma ope84/87 ração que a da primeira modalidade, para o cálculo da quantidade de controle DKAF, de modo a fazer com que o desvio previsto PREDK coincida com o valor alvo de controle DKCMD, com base na quantidade de desvio previsto PREDK e o vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L. Portanto, a relação de ar - combustível da mistura de ar - combustível a ser suprida para o motor 212 pode ser feita coincidir com uma relação ar - combustível desejada pela regulagem do valor alvo de controle DKCMD para um valor de correção de relação ar - combustível desejada (uma quantidade de desvio desejada do valor de referência KBS).

Na presente modalidade, o identificador 221 corresponde a um meio de identificação, e inclui um meio de cálculo de erro de identificação e um meio de correção de erro de identificação. O previsor 223 corresponde a um meio de previsão.

Sexta Modalidade

A figura 47 é um diagrama de blocos de um sistema de controle, de acordo com a sexta modalidade da presente invenção. O sistema de controle mostrado na figura 47 corresponde a um sistema de controle de acordo com a segunda modalidade, e é similar ao sistema de controle mostrado na figura 46, exceto pelo fato de a unidade de determinação de quantidade de controle 205 mostrada na figura 46 ser substituída por uma unidade de determinação de quantidade de controle 205a. Os detalhes do sistema de controle mostrado na figura 47, os quais não serão descritos abaixo, são idênticos àqueles do sistema de controle de acordo com a quinta modalidade.

A unidade de determinação de quantidade de controle 205 compreende um identificador 221a, um controlador de modo deslizante adaptativo 222a e um programador de parâmetro 224.

O identificador 221a, o controlador de modo deslizante adaptativo 222a e o programador de parâmetro 224 correspondem, respectivamente, e têm as mesmas funções que o identificador de parâmetro de modelo 22a, o controlador de modo deslizante adaptativo 21a e o programador de parâmetro de modelo 25, de acordo com a segunda modalidade.

O programador de parâmetro 224 executa a mesma operação

85/87 que aquela da segunda modalidade, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo de referência Obase, com base na quantidade de desvio DK. O identificador 221a executa a mesma operação que aquela da segunda modalidade para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo corrigido 0L, com base na quantidade de controle DKAF, na quantidade de desvio DK e no vetor de parâmetro de modelo de referência Gbase. O controlador de modo deslizante adaptativo 222a executa a mesma operação que aquela da segunda modalidade, para o cálculo da quantidade de controle DKAF, com base na quantidade de desvio DK e no vetor de parâmetro de modelo corrigido ΘΙ_, para fazer com que a quantidade de desvio DK coincida com o valor alvo de controle DKCMD. Portanto, a relação de ar - combustível da mistura de ar combustível a ser suprida para o motor 212 pode ser feita coincidir com uma relação de ar - combustível desejada pela regulagem do valor alvo de controle DKCMD para um valor de correção de relação de ar - combustível desejada (uma quantidade de desvio desejada do valor de referência KBS).

Na presente modalidade, o identificador 221a corresponde a um meio de identificação, e inclui um meio de cálculo de erro de identificação, um meio de cálculo de vetor de atualização e um meio de correção de vetor de atualização.

Outras Modalidades

O método de correção de δ pode ser substituído por um método de correção de ε, descrito abaixo, como um método de cálculo do erro de identificação ide(k) dos parâmetros de modelo. Especificamente, a equação a seguir (15g) pode ser usada, ao invés da equação (15c), para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo G(k).

e(k) = EPS^ke(o) + EPS^kl x KP(l)ide(l) + EPSk'2 x KP(2)ide(2) + + EPS x KP(k-l)ide(k-l) + KP(k)ide(k) (I5g) onde EPS representa um vetor de coeficiente de esquecimento, que tem coeficientes de esquecimento EPSi (i = 1 a 4) como seus elementos, como

86/87 indicado pela equação a seguir.

EPS = [EPS1, EPS2, EPS3, EPS4]

Como os coeficientes de esquecimento DELTAi, os coeficientes de esquecimento EPS1, EPS2, e EPS4 são regulados para um valor entre 0 e 1 (0 < EPSi < 1), e têm uma função de gradualmente reduzirem a influência de erros de identificação passados.

No método de correção de ε, o coeficiente EPS3, o qual é relevante para o cálculo do parâmetro de modelo b1, deve ser regulado para 1”, pelas razões a seguir. No método de correção de ε, todos os valores dos parâmetros de modelo se tornam mais próximos de zero, conforme seu erro de identificação ide(k) se torna menor. Uma vez que o parâmetro de modelo b1 seja aplicado ao denominador das equações (9b), (10b) e (11b), a entrada Usl aplicada ao objeto controlado diverge, conforme o parâmetro de modelo b1 se torna mais próximo de 0.

A equação (15g) é diferente da equação (15c) pelo fato de o vetor inicial 9(0) também é multiplicado pelo vetor de coeficiente de esquecimento EPS.

Se a equação (15g) for reescrita em uma forma recursiva, a equação (15h) a seguir é obtida. O método de cálculo do vetor de parâmetro de modelo 9(k) a partir da equação (15h), ao invés da equação (15), é referido como o método de correção de ε.

9(k)=EPS x 9(k-1) + KP(k)ide(k) (15h)

O método de correção de ε também tem uma função de gradualmente reduzir a influência de erros de identificação passados. Assim sendo, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido pelo método de correção de ε.

Na segunda modalidade, o desvio dos parâmetros de modelo é impedido pelo método de correção de δ. Entretanto, como na primeira modalidade, o erro de identificação corrigido idenl(k) pode ser calculado de acordo com o processo de zona morta (figura 14) e o vetor de parâmetro de modelo 9(k) pode ser calculado usando-se o erro de identificação corrigido idenl(k).

Na primeira modalidade, o processo de zona morta pode ser

87/87 substituído pelo método de correção de Ô ou pelo método de correção de ε. Se o método de correção de δ for empregado na primeira modalidade, é preferível empregar o programador de parâmetro de modelo como na segunda modalidade, e calcular o vetor de parâmetro de modelo Θ pela adição do ve5 tor de atualização e do vetor de referência Obase calculado pelo programador de parâmetro de modelo.

Aplicabilidade Industrial

De acordo com o sistema de controle para uma planta da presente invenção, um ou mais parâmetros de modelo de um modelo de objeto controlado, o qual é obtido pela modelagem da planta como um objeto controlado são identificados, e o controle de modo deslizante usando os parâmetros de modelo identificados pode ser estabilizado. Especificamente, a presente invenção é aplicável ao controle de um dispositivo de atuação de uma válvula do acelerador, que controla uma quantidade de ar suprido para um motor de combustão interna, um sistema de combustão incluindo o motor de combustão interna, uma planta química ou similar. A presente invenção contribui para melhorar a estabilidade do controle, quando do controle do objeto controlado acima com o controle de modo deslizante. Ainda, a presente invenção também é aplicável ao controle de um motor que tem uma árvore de manivelas montada verticalmente, tal como um motor de popa para a propulsão de um navio.

1/4

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema de controle para uma planta, que compreende: um meio de identificação (22) para a identificação de um vetor de parâmetro de modelo (Θ) de um modelo de objeto controlado,

   5 o qual é obtido pela modelagem da referida planta (10), com base em uma entrada e uma saída (TH) da referida planta; e um controlador de modo de deslizamento (21) para o controle da referida planta (10), usando-se o vetor de parâmetro de modelo (Θ) identificado pelo referido meio de identificação (22);

   10 em que o referido meio de identificação compreende:

   um meio de cálculo de erro de identificação, para o cálculo de um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo (0);

   um meio de limitação para a limitação de um valor de pelo menos um elemento (a1, a2, b1, c1) do vetor de parâmetro de modelo 15 (Θ) calculado pelo referido meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, em uma faixa de limite predeterminada;

   caracterizado pelo fato de que o referido meio de identificação compreende adicionalmente;

   um meio de cálculo de vetor de atualização, para o cálculo

   20 de um vetor de atualização (d0), de acordo com o referido erro de identificação (ide);

   um meio de correção de vetor de atualização (S33b), para a correção do vetor de atualização (d0), de modo que uma influência do valor passado do erro de identificação possa diminuir;

   25 um meio de ajuste de vetor de referência, para o ajuste de um vetor de referência (Obase) do vetor de parâmetro de modelo (Θ), de acordo com um parâmetro (DTH, TH, THR, DTHR) indicativo da saída da referida planta; e um meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, para

   30 o cálculo do vetor de parâmetro de modelo (Θ) pela adição do vetor de atualização corrigido (d0) ao vetor de referência (Obase, 0(0)) definido pelo referido meio de ajuste de vetor de referência.

   Petição 870170064975, de 01/09/2017, pág. 6/12
2. 2/4

   2. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido meio de cálculo de vetor de atualização calcula o vetor de atualização (d0) usando um algoritmo de ganho fixo.

   5 3. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 1 ou

   2, caracterizado pelo fato de que o referido meio de correção de vetor de atualização (d0) corrige o vetor de atualização pela multiplicação de um valor passado de pelo menos um elemento do referido vetor de atualização a um valor predeterminado, o qual é maior do que 0 e me10 nordoquel.

   4. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o referido meio de correção de vetor de atualização não multiplica um de um elemento do vetor de atualização (d0), o qual é relevante para a entrada da referida planta e um elemen15 to do vetor de atualização (d0), o qual é irrelevante para a entrada e a saída da referida planta (10), pelo referido valor predeterminado.

   5. Sistema de controle para uma planta, que compreende: um meio de identificação (22) para a identificação de um vetor de parâmetro de modelo (0) de um modelo de objeto controlado, 20 o qual é obtido pela modelagem da referida planta (10), com base em uma entrada e uma saída (TH) da referida planta; e um controlador de modo de deslizamento (21) para o controle da referida planta (10), usando-se o vetor de parâmetro de modelo (0) identificado pelo referido meio de identificação (22), de modo que

   25 a saída (DTH) da referida planta coincida com um valor alvo controlado (DTHR);

   em que o referido meio de identificação compreende: um meio de cálculo de erro de identificação, para o cálculo de um erro de identificação (ide) do vetor de parâmetro de modelo (0);

   30 caracterizado pelo fato de que o referido meio de identificação compreende adicionalmente:

   um meio de ajuste de zona morta, para o ajuste de uma zoPetição 870170064975, de 01/09/2017, pág. 7/12
3. 3/4 na morta (-EIDNRLMT < ide £ EIDNRLMT), de acordo com a saída (DTH) da referida planta ou do valor alvo controlado (DTHR);

   um meio de correção de erro de identificação, para a correção do erro de identificação em uma direção decrescente, se o erro de

   5 identificação (ide) estiver na zona morta (-EIDNRLMT < ide £ EIDNRLMT);

   um meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, para o cálculo do vetor de parâmetro de modelo (0) usando o erro de identificação (idenl) corrigido pelo referido meio de cálculo de erro de identi10 ficação; e um meio de limitação para a limitação de um valor de pelo menos um elemento do vetor de parâmetro de modelo (0), calculado pelo referido meio de cálculo de vetor de parâmetro de modelo, em uma faixa de limite predeterminada.

   15 6. Sistema de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o referido meio de limitação limita os valores de uma pluralidade de elementos do vetor de parâmetro de modelo (0), de modo que a pluralidade de elementos satisfaça a uma relação predeterminada.

   20 7. Um sistema de controle, de acordo com a reivindicação

   5, caracterizado pelo fato de que o referido meio de cálculo de erro de identificação regula o erro de identificação (ide) para 0, se o erro de identificação estiver na zona morta (-EIDNRLMT < ide £ EIDNRLMT).

   8. Sistema de controle, de acordo com qualquer uma das

   25 reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a referida planta (10) inclui um dispositivo de atuação de válvula de estrangulamento que tem uma válvula de estrangulamento (3) de um motor de combustão interna e um meio de atuação (6), para atuação da referida válvula de estrangulamento (3), e o referido meio de controle calcula um pa30 râmetro (DOT) para a determinação de uma entrada de controle a ser aplicada ao referido dispositivo de atuação de válvula de estrangulamento (10), para fazer com que a abertura (TH) da referida válvula de

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4. 4/4 estrangulamento (3) coincida com uma abertura almejada (THR).

   Petição 870170064975, de 01/09/2017, pág. 9/12

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